Tra fine Ottocento e primi Novecento, la nostra città registrò uno sviluppo eccezionale. Il Nuovo Arsenale, inaugurato nel 1869, aveva richiamato maestranze da tutta Italia e la popolazione da poco meno di 6.000 abitanti del 1860, passò a 37.000 a metà degli anni '80 dell'800, poi a 73.000 abitanti nel 1901.
L'economia passò da agricola a più prettamente industriale. Nel 1904 la Vickers di Londra e le Acciaierie di Terni stipularono una joint-venture e nel 1905 intravidero delle possibilità alla Spezia, anche per la vicinanza del neo nato Arsenale Militare, e avviarono uno stabilimento nella zona di Melara, per la produzione di cannoni e artiglierie. La compagnia si aggiudicò importanti contratti per la costruzione degli armamenti per la flotta della Regia Marina, nel periodo del primo conflitto mondiale la produzione continuò per approvvigionare il fronte Nord-Orientale.
Terminato il conflitto, l'azienda convertì la produzione a usi civili costruendo motori a vapore e diesel, turbine, caldaie, eliche navali e pezzi per il settore ferroviario. Nel 1922 la Vickers si sottrasse dalla joint-venture e le Acciaierie di Terni rimasero l'unico proprietario dell'azienda, che venne poi acquisita da Ansaldo-San Giorgio, controllata dalla Odero e quindi la nuova società assunse il nome Odero-Terni.
A fine anni '30, i cantieri Odero acquisirono anche i cantieri Orlando di Livorno, dando vita alla società Odero-Terni-Orlando, abbreviata OTO. Nel 1933 la OTO passa sotto il controllo dell'IRI, l'Istituto per la Ricostruzione Industriale riprendendo la produzione legata al settore militare. Nel periodo postbellico la produzione viene nuovamente convertita alla produzione di prodotti di uso civile quali trattori, macchine tessili, carrelli elevatori, ingranaggi e pezzi per l'Alfa Romeo. Con l'entrata dell'Italia nella NATO l'azienda riprende la produzione militare, tra cui quella del cannone 76/62 per le navi della Marina Militare Italiana, al quale negli anni '60 vengono apportate modifiche con un alleggerimento importante, facendolo diventare uno dei più grandi successi.
L'azienda in quel periodo era gestita dal presidente Gustavo Stefanini assistito da Sergio Ricci, Arcangelo Ferrari, Alberto Conforti e Piero Borachia, membri del gruppo che fu poi soprannominato "I ragazzi del 76", coloro che seppero difendere il prodotto di punta dalla concorrenza americana.
Successivamente la società entrò anche nel settore delle armi terrestri revisionando e/o producendo su licenza diversi tipi di carri armati e di missili e lanciamissili, ora passati a MBDA. Nel '94 l'azienda divenne divisione e nel 2001 assunse nuovamente la denominazione Oto Melara S.p.A. ed entrò a far parte del Gruppo Finmeccanica. Confluita nel gennaio 2016 nella Divisione Sistemi di Difesa nel progetto one company del Gruppo Leonardo, dal 2018 è parte con la ex WASS della ridenominata Divisione Electronics.