Līdz 1945. gadam Pillavas vēsture ir Austrumprūsijas (Vācijas) vēstures sastāvdaļa. Pirmoreiz rakstos minēta 1363. gadā. Apdzīvotās vietas attīstību veicināja tas, ka 1510. gada 10. septembra vētrā šeit izveidojās jūras šaurums, kas savienoja lagūnu ar Baltijas jūru. Pillava attīstījās kā Kēnigsbergas osta, jo lagūnas sekluma dēļ lielāki kuģi nevarēja doties tieši uz Kēnigsbergu. 1725. gadā Pillavai tika piešķirtas pilsētas tiesības. 1901. gadā tika atklāts kuģojamais Kēnigsbergas kanāls, un Pillava zināmā mērā zaudēja savu ekonomisko nozīmi. Otrā Pasaules kara laikā Pillavā bija vācu zemūdeņu bāze. Kad Austrumprūsijā iegāja PSRS karaspēks, Pillava bija ļoti svarīgs vācu iedzīvotāju evakuācijas punkts no Prūsijas. 1945. gada aprīļa beigās ap Pillavu gandrīz pilnībā tika iznīcināta vācu divīzija Großdeutschland. Pillava bija pēdējā pilsēta Austrumprūsijā, ko 1945. gada 25. aprīlī ieņēma PSRS karaspēks. Pēc Austrumprūsijas piešķiršanas PSRS 1946. gadā Pilava tika pārdēvēta par Baltijsku. 1952. gadā Baltijskā tika izveidota Baltijas kara flotes bāze un tā kļuva par slēgto pilsētu, kurā bija aizliegts uzturēties bez īpašām atļaujām.