Στην αρχαιότητα κομμάτι του κτήματος ήταν ο ιδιωτικός κήπος του φιλόσοφου και βοτανολόγου Θεόφραστου ενός των διαδόχων του Αριστοτέλη. Ο κήπος ήταν ένα δώρο από το Δημήτριο το Φαληρέα στο δάσκαλό του. Υπήρχε επίσης ένα ιερό και μια βιβλιοθήκη.
Ο βασιλικός κήπος οριοθετήθηκε το 1836 από τον Φρίντριχ φον Γκέρτνερ (Friedrich von Gärtner), τον αρχιτέκτονα των ανακτόρων, σε μια έκταση 500 περίπου στρεμμάτων. Επειδή η έκταση αυτή απέκλειε τον δρόμο Αθήνας-Αμαρουσίου-Κηφισιάς, το σχέδιο αυτό αναθεωρήθηκε το 1839 από τον Χοχ (Hoch), διευθύνοντα μηχανικό τής οικοδομής των ανακτόρων.
Ο κήπος των 155 στρεμμάτων ήταν προγραμματισμένος με εντολή της βασίλισσας ως επιστημονικός και βοτανικός κήπος καθώς και ως ιδιωτικός. το 1839 φυτεύτηκαν 15000 καλλωπιστικά φυτά που μεταφέρθηκαν από τη Γένοβα, καθώς επίσης και με αυτοφυή είδη, που μεταφέρθηκαν από το Σούνιο και την Εύβοια.
Το ενδιαφέρον της Βασίλισσας Αμαλίας για τον Κήπο ήταν τέτοιο που λέγεται ότι περνούσε τουλάχιστον τρεις ώρες την ημέρα ασχολούμενη προσωπικά με την φροντίδα του. Στην οικογένεια της Αμαλίας, η δημιουργία και η συντήρηση πάρκων και κήπων αποτελούσε παράδοση. Δεν εκπλήσσει λοιπόν, που και εκείνη θέλησε να κοσμήσει την Αθήνα με ένα μεγάλο κήπο. Το 1842 μάλιστα φύτεψε η ίδια τις Ουασινγκτόνιες που υπάρχουν μέχρι σήμερα στην είσοδο της λεωφόρου Βασιλίσσης Αμαλίας. Η Βασίλισσα Αμαλία αργότερα στράφηκε στη γεωργική πολιτική και δεν συμμετείχε πλέον στη φροντίδα του κήπου.
Φυτευτικές εργασίες οργάνωσε και επέβλεψε ο Γάλλος κηποτέχνης Φρανσουά Λουί Μπαρώ (François Louis Barault ),ο οποίος ανέλαβε τη διεύθυνση τού κήπου από το 1845 έως το 1854 και ο γεωπόνος Φρειδερίκος Σμιτ (Friedrich Schmidt). Ο κήπος επεκτάθηκε από των Γερμανο-ελληνικό βοτανολόγο Καρλ Νίκολαους Φράας. Κατά τη διάρκεια των εργασιών, βρέθηκαν αρχαιολογικά ευρήματα, συμπεριλαμβανομένου ενός ρωμαϊκού ψηφιδωτού και ενός αρχαίου υδραγωγείου που χρησιμοποιήθηκε για τον κήπο. Η Βασίλισσα Αμαλία της Ελλάδας αργότερα στράφηκε στη γεωργική πολιτική και δεν συμμετείχε καν στη φροντίδα του κήπου. Διευθυντής του κήπου ήταν ο Theodor von Held και ο διάδοχός του Σπυρίδων Μηλιαράκης.
