Der Große Garten wurde zur Zeit der Erbauung des 1871 abgebrannten Palais des Tuileries auf dessen Westseite für die französische Königin italienischer Herkunft Katharina von Medici zunächst im Stil der italienischenRenaissance angelegt und 1564 erstmals urkundlich erwähnt. Er war damit der Privatgarten der Königinnen und Könige. Seither entwickelte sich seine Gartengeschichte bis zur Revolution entlang dem Geschmack der Herrscher:
Garten der Katharina de Medici (Gartenintendant Bernard de Carnessequi)
Garten Heinrich IV. (Gartenintendant Jean Le Nôtre)
Ein Idealplan des 1570 verstorbenen Architekten des Louvre Philibert Delorme ist bei du Cerceau abgebildet. Unter Leitung des aus Florenz stammenden Gartenintendanten der Tuilerien, Bernard de Carnessequi, schufen die Gärtner Pierre de Villers, Bastien Tarquin und Pierre Le Nôtre bis 1578 die etwa 15 Hektar große Anlage, unterteilt von sechs Längsalleen mit Bergahorn, Ulmen und Fichten sowie acht Queralleen. In den Quartieren wuchsen Obstbäume, Safran und Küchengewächse. 1567 entstand der Medici-Brunnen, der sein Wasser über ein Aquädukt aus Saint-Cloud erhielt. 1570/71 entstanden ein Labyrinth und eine Grotte von Bernard Palissy, die nicht mehr vorhanden sind.
Die erste Umgestaltung ließ Heinrich IV. ab 1594 vornehmen. Pierre Le Nôtre bearbeitete die Parterres nach Entwürfen von Claude Mollet, André Tarquin die Baumgärten. 1599 wurden 1000 Alleebäume angekauft und Maulbeerplantagen angelegt. In den Parterres wurde das königliche Monogramm H dargestellt. 1605 entstand auf der Nordseite ein fast 600 m langer Laubengang. 1602–08 wurde an der Seine zur Bewässerung des Gartens ein Pumpwerk errichtet, das unter dem Namen Samaritaine Aufsehen erregte. In diesem Zusammenhang entstand 1607 das Große Bassin. 1609 wurde das Parterre durch Jean Le Nôtre erneut modernisiert. Es bestand nun nur noch aus Broderiefeldern.
Nach dem sogenannten Großen Plan wurde außerdem 1600 auf der Ostseite des Palais, wo schon 1575 ein kleiner Garten gelegen hatte, ein Neuer Garten angelegt, der aus acht quadratischen Parterrefeldern um einen Schalenbrunnen bestand und als königlicher Privatgarten diente. Hier legte Claude Mollet die Parterres an, die 1600 von Olivier de Serres publiziert wurden. Dieser Garten ist auch auf dem Titelblatt von Daniel Rabel (1630) abgebildet.
Unter Ludwig XIV. erfolgte auf Anweisung des Ministers Colbert die nächste Umgestaltung durch den GartenarchitektenAndré Le Nôtre. Er legte 1666–1672 auf der Westseite des Palais, wo bis dahin eine Straße war, eine Terrasse an. Weiter entwarf er das Parterre neu, wobei der große Brunnen Grand Bassin Rond mit einem Außendurchmesser von 40 Metern in der Mittelachse angeordnet wurde und die beiden kleineren Brunnen seitlich entstanden. Nach Plänen von André Le Nôtre wurde der Mittelweg zu einer breiten Kastanienallee verbreitert. Am westlichen Ende des Gartens schuf man das große achteckige Becken Bassin Octogonal mit 60 Metern Durchmesser (70 Meter Durchmesser über die Aussenecken) und die hufeisenförmigen Rampen Fer à Cheval, die zur großen Terrasse hinaufführten, die den Garten dort umfasste.
