Tra il 1566 e il 1573 fu condotta l'ultima fase di ripresa dei lavori nell'Arsenale Nuovissimo, con nuovi cantieri coperti nell'Isolotto e due ampi cantieri acquatici ("volti d'acqua") alle canne o "Gaggiandre" (1573); tra il 1566 e 1568 circa fu costruito il "tezon delle sieghe" e dei legnami rivolto a ovest, verso il canale delle Galeazze e accanto alla Novissimetta, dove è collocato l'edificio degli Squadratori, affacciato su un piccolo bacino per la conservazione del legno di rovere. Nel 1569 si verificò una potente esplosione delle polveri nell'area della Celestia, provocando ingenti danni alla cerchia muraria, ad alcuni edifici dei cantieri e al convento della Celestia. Risale allo stesso periodo un quinto ampliamento, con lo scavo della darsena delle galeazze, cantieri coperti per la costruzione di questo nuovo genere di vascello da battaglia, che si rivelò determinante per ottenere la vittoria durante la battaglia di Lepanto del 1571.