กองโรงงานวัตถุระเบิดฯ เป็นหน่วยงานที่มีประวัติเก่าแก่ยิ่งหน่วยหนึ่งของกรมสรรพาวุธทหารบกพอ ๆ กับกองโรงงานช่างแสงฯ และกองคลังแสงฯ ก่อกำเนิดขึ้นจากความจำเป็นของทางราชการที่ได้เล็งเห็นว่าวัตถุระเบิดนั้นต่างกับสิ่งอุปกรณ์อื่น ไม่สามารถจัดหามาสะสมเป็นจำนนวนมาก ๆ เพราะหากเกินกำหนดอายุการเก็บรักษาแล้วย่อมเสื่อมคุณภาพ อาจแปรธาตุจุดตัวเองให้ลุกเป็นไฟขึ้นได้ ดังนั้นถ้าตรวจพบว่าวัตถุระเบิดเสื่อมสภาพ หนทางเดียวที่กระทำได้คือทำลายเสียแล้วจัดหาทดแทนใหม่เป็นคราว ๆ ไป ซึ่งการกระทำเช่นนี้ย่อมสิ้นเปลืองมาก ไม่เหมาะสมกับฐานะเศรษฐกิจของประเทศ
< แผนที่
ดังนั้นจึงได้มีดำริให้จัดสร้างโรงงานผลิตวัตถุระเบิดขึ้นใช้เอง ณ พื้นที่ริมฝั่งแม่น้ำป่าสัก ตำบลบ้านเกาะ อำเภอพระนครศรีอยุธยา จังหวัดพระนครศรีอยุธยา ในเนื้อที่ ๑๘๑ ไร่ ๒ งาน ๔๐ ตารางวา โดยเริ่มก่อสร้างโรงงานในปี พ.ศ. ๒๔๖๔ และแล้วเร็จในปี พ.ศ. ๒๔๖๘ ในระยะแรกได้เริ่มทำดินดำ แอลกลอฮอล์ อีเธอร์ และดินควันน้อยส่งกระสุนปืนเล็กจากดินสำลีเปียก (Nitrocellulose) ซึ่งสั่งซื้อเข้ามาจากต่างประเทศเรียกชื่อหน่วยนี้ว่า "แผนกที่ ๔ กรมช่างแสงทหารบก" มีพันเอก พระพิศาล ศัลยกรณ์ (ม.ล. อังกาบ สนิทวงศ์) เป็นหัวหน้าแผนก ขณะนั้น พลโท หม่อมเจ้า เสรษฐศิริ กฤดากร ทรงดำรงตำแหน่งอธิบดีกรมแสงสรรพาวุธ และทรงเป็นผู้รั้งตำแหน่งเจ้ากรมช่างแสงทหารบกด้วย
การดำเนินงานจัดตั้งโรงงานวัตถุระเบิด กระทำเป็นขั้นตอนดังนี้
ขั้นที่ ๑ เริ่มตั้งแต่ปี พ.ศ. ๒๔๖๔ จัดตั้งคลังเก็บกระสุนและวัตถุระเบิดที่ตำบลหันตรา ห่างจากโรงงานประมาณ ๓ กิโลเมตร บนเนื้อที่ซึ่งได้รับพระราชทานจากสมเด็จพระศรีพัชรินทราบรมราชินีนาถ ในสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว ประมาณ ๒๙๐ ไร่ ดำเนินการก่อสร้างโรงผลิตดินดำ พร้อมทั้งติดตั้งเครื่องจักร โรงผลิตดินควันน้อย พร้อมด้วยโรงผลิตแอลกลอฮอล์ โรงผลิตอีเธอร์ โรงผลิตน้ำเย็น โรงผลิตเชื้อปะทุ และโรงอัดและหลอมวัตถุระเบิดแรงสูง
ขั้นที่ ๒ เริ่มตั้งแต่ปี พ.ศ. ๒๔๗๘ ทางราชการเห็นว่าการดำเนินงานตามขั้นที่ ๑ ยังจัดว่าไม่สมบูรณ์ครบวงจรการผลิต เนื่องจากยังต้องจัดซื้อวัตถุระเบิดบางชนิดจากต่างประเทศ เช่น ดินสำลี และไนโตรโทลูอิน เป็นต้น ซึ่งหากเป็นยามสงครามก็อาจซื้อไม่ได้ จึงให้กรมช่างแสงทหารบกพิจารณาดำเนินการผลิตขึ้นเอง แผนกที่ ๔ กรมช่างแสงทหารบก จึงได้ดำเนินการจัดซื้อที่ดินเพื่อขยายเขตโรงงานผลิตวัตถุระเบิดออกไปทางด้านเหนืออีก ๗๒ ไร่ ๓ งาน ๓๙ ตารางวา รวมเป็นพื้นที่โรงงานทั้งสิ้น ๒๕๔ ไร่ ๑ งาน ๗๙ ตารางวา กับได้สร้างโรงงานผลิตวัตถุระเบิดต่าง ๆ เพิ่มเติมคือ โรงผลิตกำมะถัน กรดดินประสิว สำหรับทำดินสำลี และไตรไนโตรทูโลอิน, และโปรแตสเซียมคลอเรท, โรงผลิตดินสำลีสำหรับทำดินส่งกระสุน และโรงผลิตฝักแคเวลา
ในปี พ.ศ. ๒๔๙๕ กระทรวงกลาโหมได้มีคำสั่ง กห.(พิเศษ) ที่ ๕๙/๒๓๖๔๐ เรื่องแก้อัตราปกติ ๙๑ (ครั้งที่ ๕๓) สั่ง ณ วันที่ ๑๙ พฤศจิกายน ๒๔๙๕ ให้แปรสภาพแผนกที่ ๔ กรมช่างแสงทหารบก เป็นกองโรงงานวัตถุระเบิด เป็นส่วนราชการชึ้นตรงกรมสรรพาวุธทหารบก