A principios del siglo XVI muchos eran los soberanos europeos que habían confirmado sus sospechas sobre las tierras a las que había llegado Cristóbal Colón no hacía muchos años en el lejano Occidente; estas no eran unas cuantas islas, sin duda era un nuevo gran continente, «nuevo» desde el punto de vista de los europeos del siglo XVI, claro esta. La introducción a la Cosmografía de Ptolomeo, publicada por la Academia del Vosgo, recogía la opinión en tal sentido del navegante florentino Americo Vespucio. España no podía mantener por más tiempo el secreto acerca de sus nuevas posesiones allende los mares y las noticias sobre la abundancia de oro, plata y perlas que llegaban a Sevilla, se difundían por toda Europa. Aunque en este momento la ruta hacia las Indias seguía siendo desconocida y la Corona española mantenía las cartas de navegación a buen recaudo,se habían abierto de par en par las puertas de la ambición y la codicia. El triángulo formado por la península Ibérica, las islas Canarias y el archipiélago de las Azores se convirtió en terreno propicio de piratas y corsarios para la caza de los buques que transportaban estas riquezas, las supuestas y las reales. La historiografía inglesa ha insistido machaconamente en repetir que la actividad pirata fue un constante quebradero de cabeza, con corsarios como Francis Drake o John Hawkins saqueando las mercancías que eran enviadas del Nuevo Mundo a España. Así, según la imagen todavía presente en el cine y en la literatura, la corona española estaba desesperada ante los ataques piratas, fomentados por la monarquía inglesa y otros reinos europeos. Sin embargo, la realidad dista mucho de esta visión; las cifras de barcos que llegaron a puerto desdicen claramente esta versión romántica y falseada de la historia y la Flota de Indias se reveló como un sólido sistema casi sin fisuras.

El galeón será la respuesta española a esta nueva situación, un buque que surgió por la necesidad de la Corona de un navío que compartiera la capacidad de carga de la nao con la velocidad y maniobrabilidad de la carabela, con el objetivo de explorar y comerciar con las Indias recientemente descubiertas y que podía ser igualmente usada para el comercio o como buque de guerra. Y será el rey de los mares durante dos siglos. Era un buque más largo y estrecho que la nao y más corto y ancho en proporción que una galera, generalmente de menos de 500 t, aunque algunos como los galeones de Manila podían alcanzar las 2000 t y en la Gran Armada de 1588 contra Inglaterra participaron tres grandes galeones portugueses de 1000 t y 8 de unas 800 t.

Aunque la Corona encargaba la construcción de estos buques también podía alquilar barcos a particulares equipandolos para su uso militar; precisamente por esto existía toda una legislación sobre la construcción y estructura de los barcos mercantes, para que estos pudiesen tener una rápida adaptación al uso militar, si así era requerido por las circunstancias. Los galeones se construían de forma privada a través de contratos entre la corona y particulares y la competencia entre constructores era enorme para hacerse con uno de estos contratos. La construcción en España se centró en la costa atlántica, principalmente en Cantabria y Vizcaya por la abundancia de madera, su cercanía a los recursos comerciales del norte de Europa y a las industrias metalúrgicas cántabras. Posteriormente, también en Cádiz y en Lisboa. La costa mediterránea, que había sido la principal suministradora de embarcaciones durante la época de las galeras perdió importancia paulatinamente y se dedicó a la construcción de embarcaciones menores. A partir de 1610 se inicia la construcción en el Caribe, sobre todo en la Habana cuyos astilleros se distinguieron pronto por el acceso a maderas tropicales como la caoba.

Los galeones se construían al principio con maderas nativas europeas, ya que las maderas tropicales, de cualidades superiores, aún no se habían ensayado para la construcción naval en Europa. Generalmente se usaba roble para la quilla, las cuadernas y otros elementos estructurales, pino para los mástiles y vergas y diversas maderas para el forro. Las medidas eran establecidas por el constructor y debían ser aprobadas por el Consejo de Indias y una vez construido, era evaluado por unos expertos que emitían un informe para dictaminar si la nave se ajustaba a la legislación vigente y podía entrar en servicio. La artillería con la que se equipaban procedía, por regla general, de la fábrica de Lierganes, en Santander, norte de España. Una vez terminados, debían ser transportados desde la costa cantábrica hasta el puerto de Cádiz, para lo cual se entolaba una tripulación de marineros de los puertos cercanos y una vez en Cádiz, se le asignaba la tripulación, mandos y funcionarios para su dotación, a través de la Casa de Contratación.

Se pagaban dependiendo de su tonelaje; cada tonelada se pagaba a 46 ducados aproximadamente y si tenemos en cuenta que cada ducado son 3,6 gr de oro de 24 quilates y que los últimos galeones rondaban las 1.200 toneladas de media, representaría casi 200 kg de oro por cada galeón, un precio muy alto sobre todo si tenemos en cuenta que los buques destinados a la Carrera de Indias difícilmente sobrepasaban los 10 años en servicio. El pago se hacía en tres partes: un pago inicial del 25% para afrontar los costes del material necesario para su construcción, un 25% adicional cuando el casco del buque estaba terminado y el 50% restante a la finalización de las obras, con la nave ya construida.

En 1521, piratas franceses a las órdenes de Juan Florin lograron capturar parte del conocido como «El Tesoro de Moctezuma»,una parte de las riquezas que Hernán Cortés envió a Carlos I tras la conquista de Tenochtitlan ( se trataba en realidad del “quinto del rey “ o tributo correspondiente al porcentaje del tesoro sobre el que tenia derecho el monarca español) , abriendo una nueva vía para asaltos y abordajes. Este pirata francés acabaría colgado de una soga en Cádiz en el año 1527 tras ser capturado por el capitán vasco Martín Pérez de Irizar; los españoles aprendieron pronto a defenderse de los piratas franceses, a los que más tarde se unieron los ingleses y los holandeses, a través de impresionantes galeones, mucho mejor armados que los navíos piratas y a un sistema de convoys que siglos después, serviría como ejemplo a las naciones aliadas en la Primera Guerra Mundial para vertebrar su defensa contra los submarinos alemanes. En un primer momento las tácticas de combate empleadas por España seguían los hábitos adquiridos en las guerras en el Mediterráneo, con luchas a corta distancia con numerosa infantería que intentaba abordar las naves enemigas. pero progresivamente, las tácticas fueron haciendo un uso cada vez más intensivo de la artillería. Las piezas de artillería se clasificaban en numerosas categorías y calibres pero se pueden dividir en tres clases:

-.Armas menudas de tiro tenso. Solían ser de retrocarga las cuales eran fáciles y rápidas de utilizar ya que se cargaban por una recámara trasera. Se empleaban contra la infantería enemiga y las piezas pequeñas iban montadas en horquillas giratorias sobre las bordas u otras estructuras pero siempre en cubierta, ya que de lo contrario, el humo expulsado por la recámara hubiera anegado el interior del navío.

-.Armas gruesas de tiro tenso. Las armas más antiguas de este tipo eran las bombardas o lombardas, de hierro forjado y retrocarga. En el tiempo de los galeones esta pieza y sus variantes, la bombardeta y el pasavolante estaban ya obsoletas aunque aparecen en los inventarios reales hasta la década de 1570.Estas se caracterizan por tener un ánima muy larga en relación con su calibre, lo que le daba mayor alcance que el cañón aunque a costa de un menor tamaño de munición y un mayor consumo relativo de pólvora. Los cañones son las armas más grandes en esta categoría, con un calibre mayor en relación a su tamaño. Estos se dividían a su vez en cañones, medios cañones y tercios de cañón dependiendo del tamaño de la munición disparada, siendo los de mayor tamaño los llamados cañones de batir. El peso de la munición de los cañones oscilaba entre 7 y 40 libras y entre 2 y 24 para las culebrinas. Estas piezas se montaban por motivos de estabilidad en las cubiertas inferiores, con las más potentes a proa.

-.Armas gruesas de tiro curvo. Eran armas de gran calibre y ánima corta que disparaban grandes piezas desde la cubierta con trayectoria parabólica, casi vertical. Los más comunes son los pedreros y morteros, que disparaban grandes balas de piedra especialmente labrada (bolaños) y, desde mediados del siglo XVI bombas. Este tipo de armas eran pesadas y poco eficaces por lo que su uso fue reduciéndose hasta desaparecer hacia 1620.

La enorme variedad de piezas y calibres suponía un grave problema por lo que Carlos I intentó por primera vez simplificar la variedad a siete piezas de entre 3 y 40 libras, seis de tiro tenso y un mortero. La artillería era muy valiosa por lo que no formaba parte del navío, sino que se almacenaba en los arsenales reales y se equipaba en función de la misión que fuera a desempeñar. Este era un sistema complicado pero que permitía aprovechar mejor el armamento disponible.

Durante la época de los galeones la armada española seguía la norma de dotar un tripulante por cada tonelada de carga, sin embargo este número podía variar significativamente según las necesidades y las circunstancias financieras. Así, en 1550 la razón solía ser de un hombre de mar por cada 5 toneladas y media y en 1629 de 1 marinero por 6 y 1/4 toneladas. Así un galeón típico de principios del siglo XVII, de unas 500 toneladas dotaría unas 90 gentes de mar, de los que 15 serían oficiales, 25 marinos, 20 grumetes o aspirantes a marino, 10 pajes o niños aprendices y 20 artilleros. Aparte de estos hay que añadir a los soldados embarcados que sumarían una compañía de unos 125 hombres, una cifra muy superior a la habitual en cualquier otra nación europea, y que podía aumentar mucho más en tiempo de guerra o en misiones de riesgo. Por ejemplo, los barcos piratas caribeños de la época podían tener una dotación comprendida entre los 20 y los 30 marineros, mientras que un galeón contaba, sólo en artillería, con 160 soldados o incluso más,​ quedando de este modo, protegidos contra cualquier amenaza menor que otros barcos de igual porte, sólo al alcance de los estados europeos o corsarios licenciados por estos.

A diferencia de otras naciones europeas durante los siglos XVI y XVII los galeones españoles tenían un mando doble: el capitán de mar, de mayor rango, y el capitán de guerra, generalmente un soldado que estaba al mando de la tropa. Ambos cargos se unieron en las ordenanzas de 1633 en el capitán de mar y guerra. El gobierno de la nave, así como su aprovisionamiento y mantenimiento residía de facto en el maestre, ya que el capitán solía dedicarse principalmente a tareas administrativas. A diferencia de otros cargos que eran nombrados por la duración del viaje o de la misión, el maestre solía servir en el mismo barco durante toda su carrera. Su asistente y siguiente en la línea de mando era el alférez de mar, tras él, el piloto, a cargo del rumbo de cada nave y tras el piloto el contramaestre. Otros oficiales de menor rango eran el guardián (a cargo entre otras cosas de la seguridad a bordo) y el despensero. Además en cada barco había un cirujano nombrado por el capitán y un capellán nombrado por el capitán general. La maestranza estaba formada por marinos especializados e incluía un carpintero, un calafate, un herrero, un buceador y una corneta. Los artilleros estaban mandados por un oficial llamado condestable. La tropa seguía la misma jerarquía que en tierra. El capitán de guerra estaba asistido por un alférez de guerra y este por un sargento. La compañía se dividía en escuadras de 25 hombres cada una y mandadas por un cabo de escuadra. Los soldados aventajados tenían más experiencia y un salario mayor. Entre estos se contaban dos tambores, un pífano y el abanderado. También cobraban más los arcabuceros y mosqueteros. El resto de los soldados, aproximadamente la mitad, iba armado con picas.

Entre 1540 y 1650, el periodo de mayor volumen de tráfico en el transporte de oro y plata, de los 11.000 buques que hicieron el recorrido América-España se perdieron 519 barcos, la mayoría por tormentas y otros motivos de índole natural. Solo 107 lo hicieron por ataques piratas, es decir menos del 1 %, según los cálculos de Fernando Martínez Laínez en su libro «Tercios de España: Una infantería legendaria». Un daño mínimo que se explica por la gran efectividad del sistema de convoys organizado por Felipe II. Y los galeones tuvieron la importante misión de formar la columna vertebral de la Flota de Indias que anualmente alimentaba las arcas de la corona española con las mercancías preciosas traídas desde La Habana a Sevilla y que estaba organizada por la Casa de Contratación de la ciudad andaluza. Para su defensa las flotas se organizaron en convoy desde 1520, con gran éxito ya que en los casi tres siglos que estuvo en funcionamiento, solo cuatro flotas fueron derrotadas por los ladrones del mar y de ellas, solo dos cargamentos se perdieron, y nunca en su totalidad.

La Flota de Indias constaba de dos brazos: uno se dirigía a Veracruz, el puerto que centralizaba el comercio en Nueva España y otro a Cartagena de Indias, Nombre de Dios y Portobelo, que eran los puertos del virreinato del Perú («Tierra firme» lo llamaban aún, como en los tiempos de Diego Colón). Ambos brazos salían de Sevilla, se reunían en las Canarias y desde allí cruzaban juntos el Atlántico hasta las islas de Dominica o Martinica, en las Antillas. Esa travesía duraba habitualmente un mes. Aquí la flota se dividía nuevamente y cada brazo ponía rumbo a su destino. Con frecuencia había travesías posteriores a Yucatán u Honduras.

La flota procedente de España llevaba sobre todo productos manufacturados, alimentos, semillas y telas; desde sus puertos de llegada se distribuían al resto de los territorios virreinales. Para llegar al Perú, por ejemplo, había que desembarcar las mercancías en Portobelo, trasladarlas por tierra a Panamá y desde allí reembarcarlas con destino al puerto de El Callao. Después de las ferias anuales, generalmente hacia el mes de marzo, cada brazo de la flota se reunía en La Habana. Llevaban consigo el oro y la plata de Indias, pero también cochinilla (valiosísima para los tintes), tabaco, cacao, añil, palo de brasil, etc. La de Nueva España traía, además, las mercancías aportadas por el galeón de Manila desde las Filipinas, en particular especias. En el mes de abril el convoy partía de nuevo desde La Habana y atravesaba los canales de las Bahamas hasta ganar, rumbo norte, el paralelo 38, donde los alisios y la corriente del golfo empujaban a los barcos hasta las Azores y, después, al cabo de San Vicente.

El viaje de la Flota de Indias se efectuaba dos veces al año. En Sanlúcar de Barrameda la flota realizaba las últimas inspecciones y desde allí partía hacia La Gomera, en las islas Canarias. Tras la aguada (recoger agua en tierra) en tierras canarias, la escuadra conformada por unas 30 naves, navegaba entre veinte y treinta días en función de las condiciones climáticas, hasta las islas Dominica o Martinica donde se reponían los suministros. Durante todo el trayecto el convoy era encabezado por la nave capitana y los galeones mejor artillados se situaban a barlovento para proporcionar escolta al grupo. El objetivo general era que ningún barco se perdiera de vista o se desviara del rumbo en solitario. Y por la noche, los buques encendían un enorme farol a popa para servir de referencia al que tenían detrás. El sistema de convoy español, cuyo teórico fue el capitán Menéndez de Avilés, cumplió con su propósito con solo dos convoys apresados en toda su historia: la primera, en 1628, a la altura de Matanzas (Cuba), a manos del almirante holandés Piet Heyn; y una segunda vez en 1656 cuando la flota fue interceptada por la flotilla del inglés Stayner en Cádiz, donde los corsarios capturaron un galeón (otros cuatro llegaron a puerto). La del año siguiente se vio sorprendida por el inglés Blake en el puerto de Santa Cruz de Tenerife, pero el tesoro se salvó porque ya había sido descargado. Lo mismo le ocurrió a la flota de 1702 en la batalla de Rande, en Vigo, durante la Guerra de Sucesión: fue atacada por una enorme armada anglo-holandesa de 50 navíos, pero el tesoro pasó a tierra antes de la batalla.

En realidad, mucho más lesivas que los piratas fueron las tempestades: las flotas de 1622, 1715 y 1733 fueron desmanteladas por los huracanes del Caribe, el verdadero archienemigo de la Flota de Indias. Se mire como se mire, y le pese a quien le pese, ha sido una de las rutas navales más seguras de la Historia.

En caso de necesidad la Flota de la Guardia era apoyada por la Armada de la Mar Océana, la flota peninsular española formada principalmente por los galeones de la Escuadra de Portugal. Aparte de estos contaba con tres o más escuadrones con base en Cádiz, La Coruña, Sevilla, Santander y Lisboa. La flota consistía tanto de barcos de la Corona como de naves contratadas y sólo una pequeña parte eran galeones, siendo el resto navíos armados de distinto porte. En ocasiones se destacaba una Galiflota o flota de galeones para misiones específicas en las indias, como por ejemplo, en 1625 y 1629.

Sin ninguna capacidad real para atacar a la Flota de Indias ni a los galeones de gran tamaño, la actividad de los piratas debió limitarse en la mayoría ataques contra indefensas poblaciones del Caribe. Por ejemplo el 1 de enero de 1586, el pirata inglés Drake tomó la ciudad de Santo Domingo durante un mes y luego la incendio impúnemente. Los más famosos piratas encumbrados a la fama hollywoodiense realmente sólo eran capaces de atacar barcos pesqueros o chalupas de escaso o nulo valor para la Corona española. 

Felipe II se tomó muy en serio el problema de la piratería y destinó ocho millones de ducados para nuevas naves y fortificaciones en el Caribe. Y estas, como la inexpugnable Cartagena de Indias, fueron reforzadas por los mejores arquitectos del Imperio. Un esfuerzo logístico que aceleró la decadencia de este tipo de piratería, aquella financiada e impulsada en las sombras por países como Inglaterra, Francia o Holanda. Cabe recordar que, aunque personajes como Drake contaban con patente de corso, España no reconocía a estos piratas como consarios sino como piratas, puesto que actuaban en tiempos de paz. Gracias al Galeón, la Flota de Indias fue el verdadero nervio de la América virreinal y el puente naval que unió durante siglos a los españoles de ambos hemisferios.