卡洛斯一世在其统治后期饱受痛风折磨，并且有些资料甚至认为他在晚年患上了严重的神经系统疾病。这导致其已无足够的精力处理帝国烦琐的事务。在这种情况下，1556年1月16日，卡洛斯一世把其在西班牙的王位让给了儿子费利佩，并使他获得了西班牙在尼德兰领地（今天的低地国家—荷兰、比利时等）的领导权；同时又废除了费利佩及其后裔继承奥地利爵位的权利—这样一来，费利佩二世成为西班牙的“专属国王”，从而正式翻开了哈布斯堡家族统治西班牙的篇章。
费利佩二世继位后加强了对西班牙的军事化建设—明显增加了西班牙军队的开支。而维持庞大军队势必要增加国库收入，于是费利佩二世加大了对各殖民地的掠夺。为了保证其海上庞大运输线的安全，一支强力的海军是必不可少的，在此情形下，加强海军力量被费利佩二世提到了最优先的位置。
1556年继位时的费利佩二世肖像。他是西班牙历史上颇具影响力的君主之一
在费利佩二世的授意下，西班牙建造了一批新型盖伦式战舰作为西班牙在各个舰队的中坚力量。由于此时的盖伦式战舰处于早期形态，在外观上与之后建造的一些盖伦式战舰有着明显不同。首先在船体上，由于盖伦船是由卡拉克船进化而来的，因此其早期型号在外观上与卡拉克船还是有些相似的。比如艏楼依然十分明显，如那艘重型盖伦式战舰所示，并且与卡拉克船一样拥有四根桅杆，其中位于艉楼上的后两根短桅杆均悬挂三角帆。事实上在实际使用中艉楼上的这两面三角帆所起的作用并不大。进入17世纪后，改进型盖伦船全部采用3桅并将尾桅加高，上半部分悬挂方形帆，下半部分悬挂三角帆。并且从此之后的各国帆船，即使是18世纪西班牙最大的4层甲板巨舰“圣三位一体”号（Santísima Trinidad，1769年下水）也均采用这样的桅杆布局，一直沿用至风帆时代结束。
火炮已经成为这时期战舰的主要武器。不过在16世纪中叶，舰载火炮的种类仍未得到统一——新式与旧式火炮被普遍混装在战舰（尤其是卡拉克船）上，而这一现象在西班牙船只上则更为明显。
不过作为新式舰种的盖伦式战舰还是得到了全新式火炮武装的优待。16世纪开始出现的前膛装填的铸铁火炮成为盖伦式战舰船腰炮位的主要武器。而这种大威力的火炮直至19世纪风帆时代结束都是各型战舰的标准装备。这里把当时盖伦式战舰装备的火炮种类及参数统计如下：
半加农炮，弹丸重量24磅，口径6英寸，整炮质量5400磅，火炮长度11英尺。
长炮，弹丸重量16磅，口径5.5英寸，整炮质量4300磅，火炮长度12英尺。(www.xing528.com)
中型长炮，弹丸重量11磅，口径4.5英寸，整炮质量3000磅，火炮长度10英尺。
隼炮，弹丸重量7磅，口径3.5英寸，整炮质量2000磅，火炮长度8英尺。
中型隼炮，弹丸重量3.5磅，口径2.5英寸，整炮质量1400磅，火炮长度7英尺。
其中半加农炮的破坏力最大。但在射程上却不如长炮。事实上16世纪的长炮也可以算得上是一种较轻的加农炮—其在战舰上使用较半加农炮来说更为广泛，尤其是当时的英国海军—这一点在之后的章节中还会提到。为了追求高火力，西班牙舰队中轻载排水量超过500吨的盖伦式战舰基本都以装备半加农炮为主。不过在那个时代，海战中的战斗模式在大部分时间仍以古老的接舷战为主，战舰上的火炮只被看作是第二位的辅助武器—即便是拥有了最新式舰船的西班牙也没有想要去抛弃这种过时的战术，这就为其日后与英国海上争霸中的失败埋下了伏笔。
一个留传至今的由16世纪中期制作的盖伦式战舰的模型，为后人对这一船型的研究提供了直接帮助
几门15世纪广泛使用的后膛装填锻铁式火炮模型。这种落后的武器在16世纪仍被大量使用
一门16世纪西班牙舰载半加农炮侧视图。这种火炮在海战中通常是给予敌船致命一击的利器
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