Дворец был построен по распоряжению Екатерины II, в 1770-х годах. В те времена, цари делали частые остановки, по пути из Петербурга в Москву и обратно. Для остановки для отдыха и был предназначен Петровский путевой дворец. Сама Екатерина приезжала в него два раза.
Зато, остановился в нем, бежав и Москвы Наполеон. Во дворце сохранилась комната, где он из окна смотрел на горящий город.
В течение XIXвека, приезжавшие на коронацию монархи всегда останавливались в Петровском дворце. Перед прибытием высоких гостей, дворец перестраивали и реставрировали.
В мае 1896года недалеко от дворца произошла Ходынская трагедия. При раздаче еды в честь коронации Николая II, произошла массовая давка, погибло 1379 человек, и пострадало более 900. Таким образом, правление Николая II началось с крови и большой кровью закончилось.
С 1923года во дворце располагалась Академия имени Жуковского, которую окончил Юрий Гагарин. Внутренние помещения дворца были перестроены под нужды академии.
В 1997 году у дворца снова сменился хозяин, теперь он перешел в ведение мэрии Москвы. Дворцу вернули название, и принялись снова перестраивать. Частично воссоздали интерьеры, и построили множество новых современных комнат, отвечающих новым задачам. Теперь это гостиница.
