Его строительство было развернуто на берегу Упы вблизи впадения в нее Тулицы на месте, которое издавна называлось Старым городищем. Работами руководил оружейники Марк Сидоров (Красильников) и Сергей Шелашников. Строили одновременно два завода — верхний и нижний, представлявшие собой рубленные «в два жилья» деревянные амбары (цеха). С городом - основной, южнобережной, частью Тулы — их связывал мост. Вода по руслам (протокам) шла на колеса, приводившие в движение оборудование. Марк Сидоров, позже солдат Яков Батищев создали оригинальной конструкции станки для обработки стволов и холодного оружия. 10 января 1714 г. завод начал действовать. Пять лет спустя газета «Ведомости» сообщала: «...на Тульских оружейных заводах русские мастера делают ружья, мушкетоны, штуцеры весьма изрядно». Выпуск оружия увеличился. Однако вододействующие машины не могли полностью заменить рук человека. Основой производства оставались навыки и искусство многочисленных мастеров-оружейников — именно они, по-прежнему работая в собственных мастерских, выделывали надежное и меткое оружие. Правительство, желая эффективнее использовать их труд, еще раз попыталось централизовать производство. Вместо деревянного оружейного двора (тот сгорел еще в 1705 г.) начали строить новый, каменный, чтобы там «ружье делать всеми мастеровыми людьми безостановочно». Внутри двора было 12 кузниц с без малого сотней горнов, 12 «мастерских палат», склады для готового оружия. Достроен «в совершенстве» этот двор был в 1718 г. Но разместить в нем всех оружейников (к тому времени их число превысило тысячу чел.) не удалось. Власти разрешили делать им ружья, как и раньше, в домашних мастерских. Такая работа оставалась основой тульского оружейного производства еще долго.