Το φρούριο της Γραμβούσας βρίσκεται πάνω σε ένα απότομο ύψωμα του νησιού της Ήμερης Γραμβούσας, απέναντι από την φημισμένη παραλία του Μπάλου. Το φρούριο ξεκίνησε να χτίζεται το 1584 από τους Ενετούς, προκειμένου να προφυλάξουν το φυσικό λιμάνι της περιοχής, καθώς και όλη τη βορειοανατολική πλευρά της Κρήτης.
Το σχήμα του φρουρίου είναι τριγωνικό και εντυπωσιάζουν οι μεγάλοι σε μήκος εξωτερικοί τοίχοι. Από τη βόρεια πλευρά το φρούριο είναι απροσπέλαστο λόγω των βράχων. Στην ανατολική πλευρά του φρουρίου βρίσκεται η είσοδο όπου μέσω μιας θολωτής στοάς οδηγήσε στο εσωτερικό του ενετικού φρουρίου.
Στο εσωτερικό του βρίσκονται υπόγειες δεξαμενές που συγκέντρωναν τα νερά της βροχής, θεμέλια κτιρίων, ο ναός του Ευαγγελισμού και η πυριτιδαποθήκη, που μετατράπηκε στα χρόνια της Τουρκοκρατίας σε τζαμί.
Οι Ενετοί παρέδωσαν το φρούριο στους Τούρκους το 1692 και παρέμεινε στην κατοχή τους μέχρι την επανάσταση του 1821. Τότε Κρήτες επαναστάτες κατέλαβαν το φρούριο και το έκαναν έδρα της Επαναστατικής Επιτροπής Κρήτης. Ωστόσο, λόγω μη επαρκείας τροφίμων οι επαναστάτες αναγκάστηκαν να επιδοθούν στην πειρατεία.
Το 1830, με το πρωτόκολλο του Λονδίνου, το φρούριο παραδίνεται, όπως και ολόκληρη η Κρήτη, ξανά στους Τούρκους.