Nhận thấy địa hình khu vực Bà Rịa - Vũng Tàu quan trọng và hiểm yếu, có lợi thế cho việc phòng thủ và tấn công, người Pháp đã xây dựng ở đây 3 trận địa pháo: Núi Lớn, Núi Nhỏ và Cầu Đá. Ba trận địa pháo này đều nằm trên núi cao sát biển, trấn giữ toàn bộ cửa biển vùng Đông Nam Bộ cũng như bảo vệ an toàn cho trung tâm nghỉ dưỡng của người Pháp ở Vũng Tàu. Trong đó, trận địa pháo Núi Lớn có quy mô lớn nhất, kiên cố nhất và có hỏa lực mạnh nhất.  

Công trình quân sự này được xây từ cuối thế kỷ XIX và hoàn thành năm 1905, nằm trên đỉnh Núi Lớn, cao 100m so với mặt nước biển. Việc xây dựng, vận chuyển, lắp dựng được thực hiện hoàn toàn bằng phương thức thủ công, huy động nhân công phần lớn là tù nhân, dân phu người Việt. Nơi đây đặt 6 khẩu đại pháo, bố trí theo hình vòng cung hướng ra biển Đông.

Các khẩu pháo đặt trên các bệ được xây âm so với mặt bằng chung, cách nhau 17,5m. Mỗi khẩu đều được làm bằng thép, có ba phần: Nòng pháo, giá đỡ và mâm xoay. Nòng pháo dài hơn 4m, giá đỡ cho phép nâng cao hoặc hạ thấp tầm bắn. Mâm xoay cho phép pháo xoay các hướng, phần đế được liên kết cố định với nền bê tông. Cỡ nòng các khẩu pháo là 240mm. Chuôi nòng có ghi rõ thông tin năm sản xuất và thông số kỹ thuật của khẩu pháo. Theo đó, 6 khẩu pháo này được sản xuất từ năm 1872-1876, trọng lượng từ 15.390kg đến 15.764kg. Phía sau mỗi bệ pháo là hầm chứa đạn và hầm pháo thủ, liên kết với nhau bằng một hệ thống giao thông hào. Vật liệu xây dựng chủ yếu là bê tông và đá khối.

Cách trận địa pháo khoảng 200m về phía tây có kho đạn pháo (hay hầm thủy lôi). Đây là 2 đường hầm được đào xuyên vào lòng núi, mỗi hầm có diện tích hơn 100m2. Năm 1944, quân đội Nhật đã dùng hầm này để chứa thủy lôi nhằm phong tỏa vịnh Gành Rái và cửa biển Vũng Tàu. Thời chống Pháp (1945-1954), quân và dân Vũng Tàu đã bí mật lấy 50 - 60 trái thủy lôi (mỗi trái nặng trên 100kg) để chế bom, mìn tiêu diệt địch.

Trận địa pháo Núi Lớn đã tồn tại hơn 100 năm, hiện còn nguyên vẹn và được coi là trận địa pháo cổ lớn nhất Đông Dương. Năm 1992, trận địa này đã được công nhận là Di tích lịch sử quốc gia.