L'histoire du château de Rambouillet ne commence pas sous le règne de Louis XVI mais bien en 1368 avec Jean Bernier (il fait partie du conseil de régence en attendant la majorité du jeune Charles VI) qui achète ce qui est à cette époque un simple manoir dans lequel le futur roi Charles VI viendra manger le 9 avril 1383. Le fils de Jean Bernier, cherchera à la mort de son père à s'en défaire et c'est l'armateur Regnault d'Angennes qui l’acquiert.
Il décède en 1416 et se sont ses héritiers Jean I et Jean II d'Angennes qui héritent du château qui va être pillé et brûlé par les Anglais mais la famille réussira à le conserver. Le 27 février 1547, le roi François Ier parti chasser se sentant mal s'arrête à Rambouillet où il décédera un mois plus tard. Suite à ce triste événement, le propriétaire Jacques d'Angennes modernise la château. En octobre 1559, François II et Marie Stuart y font un court séjour et en décembre 1562 se sera au tour de la régente Catherine de Médicis et du Dauphin Charles IX de venir à Rambouillet où on lui annoncera la victoire de la première grande bataille contre les protestants à Dreux.
En mai 1588, c'est au tour d'Henri III, fuyant l'émeute parisienne de venir se réfugier le temps d'une nuit à Rambouillet. La famille d'Angennes habita le château trois siècles avant de l'abandonner, la belle marquise de Rambouillet et son mari décidant d'ouvrir un hôtel à Paris. A la fin de leur vie, ils ne laissèrent à leurs enfants que des dettes, les l'obligeant à vendre Rambouillet qui trouvera acquéreur auprès du seigneur Jean-Baptiste Fleuriau d'Armenonville.
Ce dernier rénove la château et aménage les jardins qui ne sont à ce moment là qu'un marécage. Louis-Alexandre de Bourbon, comte de Toulouse et duc de Penthièvre, fils naturel légitimé de Louis XIV et de Madame de Montespan, amiral de France, souhaitant posséder un domaine de chasse non loin de Versailles, jette son dévolu sur Rambouillet. Fleuriau d'Armenonville est contraint de lui céder le domaine en 1706. Louis XIV qui jusqu'à la fin de sa vie aimera venir voir son fils préféré avec Mme de Maintenon.
A la mort du comte de Toulouse en 1737, le domaine passe à son fils unique, Louis Jean Marie de Bourbon, duc de Penthièvre qui se consacre principalement à l'embellissement des jardins avec l'aménagement d'un jardin à l'anglaise et la construction de la chaumière aux coquillages pour la princesse de Lamballe sa belle-fille, dans le but de la consoler de ses déboires amoureux.
Il faudra 4 ans pour que la chaumière voit le jour ce qui est un exploit quand on sait que chaque coquillage qui la compose a été clouté. On y jouait des représentations dans la pièce principale et un petit cabinet de toilette communique grâce à deux portes dérobées.
Orné de peinture, ce petit cabinet de toilette cachait un mécanisme aujourd’hui disparu qui une fois actionné dévoilait deux poupées qui présentaient la boite à poudre et le flacon de parfum.
Il faudra attendre le 29 décembre 1783, pour que Rambouillet devienne une résidence royale. Le roi Louis XVI, féru de chasse, convoitait depuis bien longtemps la terre natale de son cousin, le duc de Penthièvre. Le roi n'y dormira que très rarement, l'appartement n'étant pas fait pour la cérémonie du couché disait-il.
Quant à la reine Marie-Antoinette, il semblerait qu'elle ne partageait pas le même enthousiasme que son mari et aurait qualifié le château de "gothique crapaudière".
Afin que sa femme puisse profiter et apprécier ses séjours au château, le roi va commander l’aménagement d’un appartement richement meublé et décoré au goût du jour pour plaire à la reine mais rien n'y fera. Louis XVI fait construire un nouvel espace, inspiré probablement du Hameau de Marie-Antoinette qui occupe alors toute son attention. C'est ainsi que la laiterie verra le jour dans le plus grand secret.
Aménagée à l’image d’un petit temple grec, elle se compose d’une salle de dégustation des produits laitiers avec sa table centrale dont les décors ont été réalisés par Pierre Julien mettant en avant le lait nourricier.
Une seconde salle, dédiée à la contemplation et au repos est parée d'un immense rocher où ruisselle une légère cascade d'eau qui voile l'entrée de la grotte dans laquelle une jeune bergère assise sur un bloc de pierre s'apprête à se baigner. Quand la reine découvrit la laiterie, elle déclara être "satisfaite" cependant rien ne relate qu'elle soit revenue par la suite.
Pendant la Révolution Française, Rambouillet est laissé à l'abandon et il faudra attendre novembre 1804 pour qu'il soit redécouvert par Napoléon Ier. Le château offre à l’arrivée de l’Empereur un bien triste aspect et des travaux de restauration sont rapidement engagés. Aujourd'hui, il reste un pièce encore visible de cette restauration : la salle des bains de l'Empereur.
Aménagée dans le petit appartement de l’Empereur, elle possède encore son décor d'époque réalisé par l’artiste Godard. La pièce de taille réduite présente des peintures du répertoire antique ainsi que de nombreux symboles du régime. Des médaillons peints par l’artiste Jean Vasserot agrémentent l’ensemble. A l’origine, ils présentaient les portraits des membres de la famille impériale. Mais Napoléon, trouvant cela inconvenant, demanda à ceux qu'ils soient modifiés. On les remplaça par des châteaux ou monuments en lien avec ces mêmes personnes, destinées à remplacer leurs portraits tout en permettant de les identifier.
En 1896 sous Félix Faure, Rambouillet devient la résidence d'été officielle des présidents de la République de mai à octobre pour tous les présidents jusqu'à René Coty. Ainsi que le lieu principal pour les chasses présidentielles jusqu'à Valéry Giscard d'Estaing.
Le château de Rambouillet aura toujours été une résidence proche du pouvoir. Il y a encore peu de temps elle accueillait les chefs d’Etat étrangers aujourd'hui, elle s'ouvre au grand public en visite libre pour le château et en visite guidée pour la laiterie et la chaumière aux coquillages.