Kilitbahir Kalesi 1462 yılında İstanbul kuşatması esnasında Papalık Donanmasının Bizans İmparatorluğuna yardım etmesini önlemek amacıyla Fatih Sultan Mehmet tarafından 93 günde yaptırılmıştır.                    Mantık olarak yapılışı, İstanbul boğazı üzerindeki Rumeli Hisarı (Boğaz kesen) ile aynıdır. O hisar da İstanbul'un fethi öncesinde yabancı gemilerin boğazdan geçerek Bizans'a yardım götürmelerini engellemek için yaptırılmıştır.               Çanakkale Boğazı’nın kontrolü için yaptırılmış, daha sonra genişletilmiş ve buraya kulelerle tabyalar eklenmiştir. Bunların başında Sarıkule, Mecidiye ve Namazgah tabyaları gelmektedir. Ayrıca Kanuni Sultan Süleyman da 1551’de buraya giriş kapısı kulesi ile yeni bir sur daha eklemiştir. Kilitbahir Kalesinin çevresi bir taraftan deniz, diğer taraftan da geniş ve derin hendeklerle korunmaktadır.             Kalenin hiçbir yerde karşılaşılmayan kendine özgü bir planı vardır. Ancak, nedense surların duvar kalınlıkları Çanakkale’deki diğer kalelerle ölçülemeyecek kadar zayıf tutulmuştur. Buna karşılık yonca planı şeklindeki üç avlulu iç kale çok daha kuvvetli, korunaklı bir yapıya sahiptir. İç kale yedi katlı olup, her katta değişik sayıda ve ölçüde hücreler bulunmaktadır. Duvarları oldukça düzgün moloz taşlardan yapılmış ve kalenin her yüzüne de pencere ve mazgallar açılmıştır.                Bugün surları hâlâ sağlam olan kale, Çanakkale Savaşında ordumuz tarafından kullanılmıştır. Seddülbahir Kalesi kadar yıpranmaması da savaş alanının biraz dışında kalması ile alakalıdır. Evliya Çelebi'ye göre bu kalenin içinde 40, dışında ise 62 adet top bulunmaktadır.                    Kale iç ve dış duvarlarından ve avlu içinde 7 katlı üçgen bir kuleden oluşmaktadır. Saha sonra ilk kez 1541 yılında Kanuni Sultan Süleyman tarafından restore edilmiş, bu restorasyon sırasında güney kısmını çevreleyen bir sur duvarıyla dış uçta bir kule (Sarıkule) inşa edilmiştir. Kale 1870 yılında Sultan Abdülaziz tarafından ikinci kez restore edilmiştir. Kuzey bölümünün orijinal dış deniz duvarı günümüzde yoktur.Bu bölümün kuzey parçası 1893-1894 yıllarında II.Abdülhamit tarafından yeniden inşa ettirilmiştir. Dış Sur duvarları (dış kale) 4 metre, ikinci dış kale 18 metre , iç kale 30 metre yüksekliğindedir. Duvar kalınlıkları 4-6 metre arasındadır. Deniz duvarlarının güney kısımları top mazgalı olarak kullanılmıştır. Kale tümüyle kaba yontulmuş taşlarla inşa edilmiştir. Açıklık kısımları kiremit kemerli olup kapı ve pencereler beyaz mermerden yapılmıştır. Bu kale son kez2004 yılında onarılmıştır.Bugün halka açık müze olarak kullanılmaktadır. Kale 1915’te boğazı koruma görevini yapmıştır.Bu kale, 14 Kasım 1980 tarihinde Kültür Bakanlığı tarafından “Korunması Gereken Kültürel Varlık” olarak tescil edilmiştir.