Das 1765 als Pächterhaus für ein großherzogliches Kammergut errichtete Gebäude diente ab 1776 als Wohnsitz von Prinz Friedrich Ferdinand Constantin, dem jüngeren Bruder des regierenden Herzogs Carl August von Sachsen-Weimar und Eisenach. Nach dem Ausbau des Pächterhauses zu einem Landschlösschen legte er gemeinsam mit seinem Erzieher Karl Ludwig von Knebel einen englischen Landschaftspark an. Es entstanden geschlängelte Wege, erste Parkarchitekturen, Sitzplätze und verschiedenartige Pflanzungen. Nach Constantins Abreise aus Weimar 1781, verlegte Herzogin Anna Amalia ihren Sommersitz nach Tiefurt und setzte die Parkgestaltung schrittweise fort. Dabei entstanden das Leopold-Denkmal, der Kenotaph für den früh verstorbenen Constantin, das Mozart-Denkmal und der Herderstein sowie Musentempel und Teesalon. Tiefurt avancierte in dieser Zeit zum Musenort für die Weimarer Hofgesellschaft und ihre Gäste. Es entwickelte sich ein geselliges Leben, das von Aufführungen, literarischen Abenden und sogar einer eigenen kleinen Zeitschrift, das »Journal von Tiefurt«, geprägt war. Mit der Plünderung des Schlosses durch französische Truppen 1806 und dem Tod Anna Amalias 1807 wurde es still in Tiefurt. Erst mit der umfassenden Erneuerung und Umgestaltung des Parks zwischen 1846 und 1850 durch den Weimarer Hofgärtner Eduard Petzold erhielt Tiefurt seine ursprüngliche Bedeutung zurück. Viele der heute das Parkbild bestimmenden Baumgruppen wurden in dieser Zeit gepflanzt.
Seit 1998 gehören Schloss und Park Tiefurt zum UNESCO-Welterbe.