La fortaleza tuvo un importante papel en las Revueltas de las Germanías, ya que allí se refugió el virrey Diego Mendoza después de su derrota en Gandía, y de ella partieron las tropas para arrebatar del poder de los sublevados la ciudad de Valencia.

También fue escenario importante en la Guerra de Sucesión, cuando 50 hombres fieles a los borbones soportaron un asedio de 8 días de los austríacos, a quienes, finalmente, hicieron levantar el cerco. Este hecho le valió el título de Fidelísima, que añadió a los que ya poseía de Muy Noble y Muy Leal.

Incluso ya en la Guerra de la Independencia de España contra los franceses fue el castillo de la Atalaya punto estratégico, hecho por el cual mandó el mariscal Suchet volar las cubiertas de la torre del homenaje, incluyendo gran parte de las dos bóvedas almohades, que junto con las del castillo de Biar, son unas de las más antiguas de España y de todo el Magreb.

Arquitectónicamente, presenta doble recinto amurallado de planta tendente a rectangular. La muralla exterior está defendida por doce torreones y la interior por cubos circulares y una gran torre del homenaje de cuatro pisos, los dos primeros son musulmanas y el resto cristianas tal y como evidencian los escudos de armas de Juan Pacheco, marqués de Villena, situados en las cuatro caras de la fachada. Lo más destacado de esta torre son las bóvedas almohades de las dos primeras plantas, las escaleras de bovedillas apuntadas y los grafitos que se conservan en las paredes de las diferentes salas, de simbología islámica y cristiana realizados por los prisioneros de las guerras de Sucesión y de la Independencia.