После основания Санкт-Петербурга в 1703 году, доступ в Финский залив для русского флота оставался закрытым из-за блокировки эскадрой фон Нумерса. Но осенью шведский адмирал отвел свои корабли на зимнюю стоянку в Выборге, чем и воспользовался Петр I. Убедившись, что шведы отошли, Петр самолично отправился осмотреть остров Котлин и изучить глубины устья Финского залива. Такое турне принесло результаты, было выяснено, что большие корабли могут подойти к Неве только через узкий проход около острова. Петр приказал построить небольшую форт для контроля навигации по южному фарватеру на отмелях. В конце 1703 года был создан макет крепости.

Строительство форта началось в январе 1704 года, когда лёд Финского залива был еще прочным. Но до этого, еще осенью 1703 года на противоположном берегу от места строительства заготовили необходимое количество строевого леса и булыжного камня. Технология возведения была простой и эффективной. Маленькие бревенчатые срубы, наполненные камнями, опускались на дно русла. В результате был создан надёжный фундамент, который выдавался над водой. Именно на нём, после возведения насыпи, построили форт. Все работы выполняли солдаты полков Толбухина, Островского, Трейдена и Гамонтова.

Весной 1704 года Кроншлот был освящен Новгородским митрополитом Иовом в присутствии Петра и его большой свиты. Это событие произошло 18 мая, а день стал считаться основанием города Кронштадт. При этом днем основания форта Кроншлот считается 21 октября 1703 года.

Уже в первые годы своего существования Кроншлот дважды успешно выдержал оборону от шведских эскадр. Впервые, 23 июня 1704 года, у крепости появилась эскадра вице-адмирала Депру, состоящая из линейного корабля, пяти фрегатов и восьми небольших судов. Эта эскадра должна была взаимодействовать с восьмитысячным корпусом генерала Мейделя, который шел к Петербургу по суше. Обстрел продолжался двое суток: «но ни единая бомба в Кроншлот не попала, понеже та крепость малая, а шведские бомбардирские корабли стояли в дальнем разстоянии, и невозможно никаким образом бомбам с корабля в него трафить». Шведы высадились на острове Котлин, но инициатива за русскими и поражение Мейделя заставили шведов отступить.

В 1705 году шведская эскадра под командованием адмирала Анкерштерна предприняла новую попытку прорваться к Петербургу. Вице-адмирал Крюйс, усилив снятыми с кораблей орудиями батареи острова дал достойный ответ шведской эскадре из 22 кораблей. Битва продолжалась с 4 по 10 июня и снова закончилась безуспешно для шведов.

Опыт первых сражений указал на неэффективность размещения орудий вокруг форта, во время боевых действий было задействовано только пятая часть. Капитан Лейн провел измерения и разработал чертеж, воплотив который в проект можно было бы достичь максимального результата в обороне и эффективности использования орудий. С началом строительства, которое началось в январе 1716 года Лейн столкнулись с нехваткой материалов и рабочей силы, последние просто банально ему не подчинялись. Ситуация изменилась только после вмешательства Петра. В мае 1717 года на Кроншлоте были установлены первые пушки. Строительство крепости продолжалось до 1724 года.

Продолжительность строительства была связана с необходимостью подсыпки земли для основания форта. В результате, в середине крепости появилась мини-гавань. Также, для защиты от потенциального врага, была построена башня, которая простояла до 1747 года, потом обветшала и ее разобрали. В проектировании этой башни принимал участие известный архитектор Доменико Трезини, но его предложение о строительстве каменной башни было отклонено.

Третья перестройка форта началась в 1749 году. В этом году Сенат утвердил план по строительству каменной башни, для этого потребовалось возвести новый фундамент. Работы продлились три года, но были приостановлены из-за недостаточного финансирования. В конце XVIII века, параллельно с ремонтами гаваней, начались работы по реставрации стен форта и созданию облицовки из гранита. В 1803 году был построен пороховой погреб в гавани Кроншлота.

Во время самого разрушительного и известного наводнения в 1824 году были полностью разрушены 4 батареи, а остальные нуждались в восстановлении. Великий князь Константин составил новый проект реконструкции Кроншлота, который он представил императору Николаю I в мае 1848 года. Согласно этому проекту, планировалось возведение трех батарей. После рассмотрения проекта было решено, что в первую очередь будет построена западная батарея с казематами. Завершение проекта было поручено инженер-полковнику Заржецкому, которого Николай I назначил строителем этой батареи в 1850 году. Работы начались 1 августа 1850 года и продолжались до 1863 года.

В 1854 году, во время Крымской войны, между фортами «Александр I» и «Пётр I» было установлено первое в мире минное подводное заграждение в ответ на угрозу от английского флота. Чуть позже, такие же заграждения поставили между фортами «Кроншлот» и «Пётр I». Таким образом минная преграда оборудованная минами Якоби протянулась на внушительные 555 метров и фактически сделала проход к Петербургу невозможным.

В 1896 году Кроншлот исключили из списка оборонительных сооружений. Это произошло в силу того, что артиллерия стала способна стрелять на большие расстояния. Батареи, которые были расположены на острове Котлин и берегах залива, смогли обеспечить достаточную защиту фарватера.  После этого форт стали использовать преимущественно для хранения боеприпасов.

Во время Великой Отечественной войны на территории форта располагались зенитные орудия и войска, которые защищали Кронштадт от возможного десанта. В гавани базировалась также часть военных судов «Малых охотников». Из-за того, что форт находился в изоляции не только от Ленинграда, но и от Кронштадта, его стали называть «Островом погибших женихов».