במהלך המחצית השנייה של המאה ה-15 הטירה החלה לשמש כמפעל נשק ותחמושת, עם תחילת המאה ה-16 תחת הנחיתו של רוברט בורת'וויק הנשק המלכותי הראשי, מפעלי הנשק באדינבורו כמו גם בטירה סיפקו את מירב התותחים לטירות והאוניות של הממלכה. בשנים אלו תפקידה של הטירה כמעון מלכותי החל לדעוך ומשפחות המלוכה העדיפו לגור בהולירוד הסמוכה, עם זאת ג'יימס הרביעי השלים את בניית ההיכל הגדול החדש בתקופה זו. בספטמבר 1513 נהרג המלך ג'יימס בקרב פלודן, הסקוטים מחשש להתקפה אנגלית לאחר הצלחתם בקרב, בנו את חומות העיר סביב אדינבורו וחיברו אותם לטירה שגם ביצוריה קיבלו חיזוקים ושיפורים.