El 25 de julio de 1774, una Real orden de Carlos III disponía el traslado del Jardín botánico de Migas Calientes al paseo del Prado. Nacía así el Real Jardín Botánico que, como reza en la inscripción de su acceso principal, la Puerta del Rey, se establecía «Para salud y recreo de los ciudadanos». El plan inicial habría sido redactado por el arquitecto real Francisco de Sabatini, con la asistencia de los responsables del Botánico, Casimiro Gómez Ortega y José Pérez Caballero, concluyéndose hacia 1776. Falto de unidad y de armonía, y de complejo diseño, su ejecución se vería sometida a fuertes críticas que debieron determinar su abandono en 1780 y la elaboración de uno nuevo sobre la base del primero, que podría atribuirse al arquitecto Juan de Villanueva, en el que se buscó el rigor geométrico y racional inherente en un establecimiento de este tipo.

El proyecto inicial de Sabatini fue respetado en lo relativo a sus líneas perimetrales, la organización en tres planos o terrazas, adaptadas a la pendiente natural, lo esencial de la distribución en cuadros de la parte inferior y el cerramiento con su entrada principal o Puerta Real, configurada a modo de arco de triunfo. Para la Estufa Fría o Pabellón de Invernáculos, que debía coronar el testero del Jardín y oponerse visual y frontalmente, como un telón escenográfico, a la Puerta Real, Juan de Villanueva concibió en torno a 1778 un volumen de planta en forma de T y de un solo nivel.