В первом матче в элитном дивизионе «Арсенал» 03.09.1904 проиграл «Ньюкаслу» со счетом 0:3. Вот, каким составом дебютировал «Арсенал» среди сильнейших клубов Туманного Альбиона: Джимми Эшкрофт, Арчибальд («Арчи») Колин Грэй, Джим Бигден, Джон Дик, Джеймс Бьюкен, Томми Брирклифф, Билл Гуинг, Тим Коулман, Сейлор Хантер, Чарли Саттертвейт, Джимми Джексон. Шесть проверенных в боях ветеранов и пять новичков.
Во втором туре, 10 сентября, была зафиксирована нулевая ничья с «Престоном», в третьем – поражение от «Мидлсбро» со счетом 0:1. Лишь в четвертом матче турнира, 24 сентября, «канониры» одержали свою первую победу, забив два безответных мяча в ворота «Вулверхэмптона». Первые «арсенальские» голы в высшем дивизионе забили Саттертвейт и Коулман. Завершила этот сезон команда на 10-м месте.
В том же сезоне «Арсенал» провел свой первый международный матч. Соперником «канониров» 05.12.1904 стала сборная парижских клубов, прибывшая в дождливый Лондон в неполном составе. Резервист «Арсенала» Титус Ходж был вынужден сыграть за французскую команду, чтобы эта встреча состоялась. Ее итог – 26:1 в пользу англичан. Единственный гол у французов забил Ходж – защита хозяев расступилась и пропустила его к своим воротам.
В сезонах 1905/1906 и 1906/1907 «канониры» доходили до полуфинала Кубка Англии. В первом случае дальнейшую дорогу «канонирам», успешно миновавших «Вест Хэм Юнайтед» (3:2), «Уотфорд» (3:0), «Сандерленд» (5:0) и «Манчестер Юнайтед» (3:2), преградил «Ньюкасл Юнайтед» (2:0), во втором – «Шеффилд Уэнсдей» (в ходе этого турнира «арсенальцы» обыграли «Гримсби Таун», «Бристоль Сити», «Бристоль Роверс» и «Барнсли»). Эти достижения остались самыми яркими в истории «Вулвич Арсенала» вплоть до «эры Хайбери».
В конце футбольного сезона 1906/1907, с 5 по 20 мая, футболисты «Арсенала» совершили свое первое 16-дневное турне по Европе, в ходе которого провели восемь матчей и в семи из них победили. Среди побежденных оказались бельгийский «Расинг Клуб» Брюссель (2:1), команда из Гааги (6:3), прусский «Пройссен» (9:1 в Берлине), «Славия ИПС» (7:4, 4:2) «Виенна» Австрия (4:2) и «Мадьяр ТКК» Будапешт (9:0). С другими венграми – из клуба «Будапешт Торнаклуб», англичане сыграли вничью (2:2).
В сезоне 1906/1907 «Арсенал» занял в турнире первого дивизиона 7-е место (лучший результат за три года), но финансовое положение клуба оставалось крайне нестабильным. Играла команда на среднем уровне, ничем особенным на поле не выделялась. Футболисты долго в коллективе не задерживались, переходя в более солидные клубы. Болельщики тоже особо не баловали команду своим вниманием и, как следствие, посещаемость стадиона падала, доходы – тоже.
