Построенный при Екатерине II, в конце XVIII века, Дворец предназначался для отдыха знатных особ, когда они возвращались из Санкт-Петербурга в Москву. Архитектор Матвей Казаков спроектировал роскошное здание в лучших традициях романтической неоготики. Зеленая территория вокруг Дворца позже была превращена в пейзажный парк, один из красивейших в Москве.

Во Дворце побывали все российские императоры. Петровский Путевой Дворец становился их последней ступенькой по дороге на престол: здесь они останавливались перед тем, как прибыть на венчание на царство — церемонию, которая всегда совершалась в Москве.

Во время войны 1812 года в Петровском Путевом Дворце располагалась ставка Наполеона Бонапарта. Именно отсюда он наблюдал, как горит не покорившийся ему город. Дворец, разоренный после бегства Наполеона, был восстановлен при императоре Николае I. В обновленных залах Дворца вновь останавливались на отдых члены императорской фамилии, устраивались приемы в честь знатных депутаций и делегаций.

После революции 1917 года Дворец переходил из рук в руки: здесь располагался музей Красной авиации, а позднее — Военно-воздушная Академия. В 1999 году памятник истории и архитектуры вернули городу. Во Дворце началась полномасштабная реставрация, длившаяся десять лет.

При полном сохранении исторического облика Дворец был переоснащен с учетом всех современных веяний. Теперь Петровский Путевой Дворец, как и в прежние времена, открыл свои двери для гостей самого высокого уровня.