L'arsenale fu residenza di Sully e successivamente di Enrico IV, che vi allestì un appartamento privato. Nel XVIII sec., l'erudito marchese di Argenson vi iniziò una collezione di libri, proseguita dal conte d'Artois e poi arricchita, tra l'altro, dagli archivi della Bastiglia durante la Rivoluzione Francese. Nel 1797, l'arsenale divenne così biblioteca nazionale. Sono aperti al pubblico la sala dei manoscritti, il settecentesco Salone di Musica, nonché la camera e il gabinetto di La Meilleraye (dipinti del XVII sec.).