К концу царствования Петра I в открытом в сторону Невы адмиралтейском дворе находилось 9 эллингов для строительства судов и сухой док. По периметру двор был обведен внутренним каналом, соединенным с Невой, сооружения верфей окружены земляными валами с пятью пушечными бастионами, глубоким рвом и широкой (более 300 сажен, или около 650 м) эспланадой. На бастионах установили 108 корабельных пушек. По сути дела, адмиралтейские верфи представляли собой настоящую крепость. Как и бастионы Петропавловской крепости, Адмиралтейство являлось еще одним узлом обороны города.
К концу первой трети XVIII в. старое здание адмиралтейских верфей уже перестало отвечать их статусу и роли центра окружающей застройки. В связи с этим в 1732–1738 гг. (при Анне Иоанновне) по проекту архитектора И. К. Коробова возвели новое, каменное здание Адмиралтейства — «второе Адмиралтейство».
К началу работ по перестройке здания Адмиралтейства 32-летний Коробов успел пройти обучение в Голландии и Бельгии, причем не только как архитектор, но и как инженер-механик. Назад в Россию он вернулся в 1727 г., уже после смерти Петра I. После устроенного ему экзамена Коробова назначили архитектором Адмиралтейств-коллегии, сменив Г. Киавери. На этом месте ему очень пригодились не только знания архитектора, но и инженерные навыки. Ведь адмиралтейскому архитектору часто приходилось проектировать и реконструировать различного рода инженерные сооружения (гавани, верфи, необходимые для производства корабельного снаряжения мануфактуры). Но, безусловно, вершиной творческой деятельности Коробова стало строительство каменного здания Адмиралтейства.
Умер архитектор в возрасте 47 лет, в августе 1747 г. Поскольку большинство его построек выполнено из дерева, то до наших дней мало что дошло. Помимо башни Адмиралтейства, это гидротехнические сооружения Галерной гавани на Васильевском острове, церковь Святого Пантелеймона (на территории бывшей Партикулярной верфи), канал вдоль острова Новая Голландия (Новоадмиралтейский канал). До 1930-х гг. в Кронштадте простояла Богословская церковь. Его учениками были архитекторы С. И. Чевакинский и Д. В. Ухтомский.
Обветшавшие деревянные и фахверковые корпуса к 1732 г. окончательно заменили каменными. При этом И. К. Коробов сохранил старый «П»-образный план сооружения. После этого последовал указ императрицы Анны Иоанновны: «…Адмиралтейскую башню, на которой шпиц (понеже оная со второго апартамента мазанковая и весьма пошатилась), за ветхостью ныне немедленно разобрать и для прочности сделать вновь всю каменную и шпиц поставить».
Во исполнение указа императрицы над главными воротами в 1732–1738 гг. соорудили каменную башню с 72-метровым шпилем. Купол и шпиль обили позолоченными огневым способом медными листами. На позолоту истратили 17,8 кг золота. Архитектор подготовил два варианта перестройки надвратной башни — со шпилем и с яйцеобразным куполом. Анна Иоанновна утвердила вариант со шпилем. Для обеспечения устойчивости шпиля его нижнюю часть опустили на 12 м внутрь верхней части каменной башни. Время подтвердило правильность этого конструктивного решения.
По своей архитектуре возведенная Коробовым башня незатейлива. Над воротами возвышались два четверика, а под шпилем — восьмигранный фонарь. Восьмигранным был и сам шпиль. Четверики имели по два ряда окон, фонарь — один. Верхний четверик и фонарь разделял позолоченный купол с часами. Часовые циферблаты должны были выходить на все четыре стороны.
Однако со стороны двора циферблат решили не устанавливать, оставив здесь световое окно. Стены башни украшали не бросающиеся в глаза пилястры разных ордеров. Эта скромность хорошо гармонировала с лишенными декора стенами адмиралтейских корпусов.
Обновленная башня стала одной из главных высотных доминант города. Согласно плану его застройки, утвержденному в 1738 г. Комиссией о Санкт-Петербургском строении, ее определили в качестве ориентира для целого ряда городских улиц — Миллионной, Невского и Вознесенского проспектов, Средней першпективы (Гороховой улицы) и Галерной улицы.
После коробовских перестроек здание Адмиралтейства, как и раньше, продолжал окружать земляной вал с пятью бастионами и глубокий, заполненный водой ров. Для того чтобы попасть в ворота под башней, через ров перекинули деревянный мост. Он был подъемным, но уже долгие годы не поднимался, поскольку функции крепости Адмиралтейству так никогда исполнять и не пришлось. По этой же причине ранее глухие наружные стены обзавелись тремя рядами окон. Когда Анна Иоанновна со всем Двором торжественно въезжала в Петербург, вновь вернув ему столичный статус, по инициативе И. К. Коробова на стенах Адмиралтейства зажгли 6 тысяч фонарей.