Første blokkhus
I 1556 stod det første blokkhuset, en forskansning bygget av tømmer, jord og stein, ferdig på Gammeløya. Anlegget var bestykket med ca 15 skyts i ulike kalibre og ble omtalt som Flekkerhus. Hensikten med opprettelsen av forsvarsverket var å sikre den viktige handelsruten mellom Østersjøen og Nordsjøen. Sjørøveriet var på denne tiden særlig plagsomt langs kysten av Agder. Nå var ikke Flekkerhus noe imponerende forsvarsverk, heller ikke etter den tids standard, og allerede i 1557 måtte kong Christian III sende krigsskip for å effektivt sikre Flekkerøy havn mot overfall. Blokkhuset ble til sist revet i 1561 og skytset overført til Akershus.

Andre blokkhus
På 1600-tallet oppstod det på nytt behov for å sikre Flekkerøy havn militært. Danmark-Norge var i denne perioden presset av framvoksende svensk og tysk militærmakt. Svenskene erobret Båhuslen, Halland og Skåne og kontrollerte nå østkysten langs Kattegat og Skagerrak. Jylland var i en periode besatt av tyske tropper. Et nytt blokkhus ble satt opp på Gammeløya i årene 1628-1635. Dette fikk imidlertid kort levetid og ble revet samme år som det stod ferdig. Bakgrunnen for dette var at kong Christian IV, etter å ha besøkt Flekkerøy i 1635, bestemte seg for å bygge en festning på Gammeløya.

Christiansø Festning
Festningen ble oppført fra 1636 i hollandsk teglstein. Festningsmuren fulgte og gikk tilnærmet parallelt med strandlinja på øya. Muren var bare 62 cm tykk og høyden varierte sterkt etter terrenget, fra 0,5 til 4,5 meter. Bak murene var det buer og pilarer som støttet muren, og standplass for skytterne. Det var videre standplass for to batterier. Kongen bestemte at lensherre Palle Rosenkrantz sommerstid skulle ha Christiansø som sin residens. Den dyre og praktfulle residensen stod ferdig samtidig med festningen i 1642. Bortsett fra residensen og porthuset, som var oppført i murstein, var de øvrige husene på festningen av tre. Det dreide seg om flere bygninger for soldater, våpen, ammunisjon, proviant, smie, bakerovn, bryggerhus, skriverhus og andre funksjoner. Av skyts fantes det 23 kanoner av ulike typer på festningen i 1653. I begynnelsen bestod garnisonen på Christiansø av om lag 50 mann. I 1649 ble dette halvert til 26. Dette var i fredstid. I krig kunne antallet økes til flere hundre. Få år etter ferdigstillelsen begynte forfallet på Christianø. Både beliggenheten og den tynne festningsmuren på Christiansø ser ut til å ha bidratt til at en fra 1656 valgte å anlegge en ny festning ved Flekkerøy havn. Denne festningen, Fredriksholm, ble bygget på en holme mye nærmere fastlandet og den egentlige havna. Christiansø ble til sist nedlagt i 1658, bare 16 år etter at den stod ferdig. Samtidig overtok Fredriksholm som en ny, mer robust festning ved Flekkerøy havn.

Batteriene på Gammeløya
Under urolighetene i Slesvig i 1848 begynte arbeidet med å anlegge et nytt batteri på Gammeløya. Det ble oppført et jordbatteri med hovedfront mot vest i omkring 40 meters lengde, med en tilhørende 17-18 meter lang flanke mot nordvest. Batteriet var dimensjonert for åtte 7 tommers bombekanoner, to 24 punds kanoner og fire mortere. Batteriet ble først stilt opp med skyts og tilhørende bemanning i 1854, under Krimkrigen. Bakgrunnen for anlegget var ønsket om å kunne møte en fiende lenger ute i Vestergabet. Samtidig som det nye batteriet ble montert på Gammeløya, ble fastlandsbatteriet på Møvikodden nedlagt. Batteriene på Fredriksholm og Gammeløya utgjorde forsvaret av Flekkerøy havn fram til 1872, da begge forsvarsverk ble vedtatt nedlagt.