Il parco, che digrada verso il mare, incorniciando con i suoi parterre le costruzioni architettoniche, si affaccia sul Golfo di Trieste coprendo il promontorio roccioso di Grignano con la sua macchia sempreverde. Fino alla metà del XIX secolo l’area, che aveva l’aspetto di una landa carsica quasi del tutto priva di vegetazione, era adibita a pascoli e vigne con un modesto querceto e la tipica flora del Carso.

Tra il 1855 e il 1856 l’arciduca Ferdinando Massimiliano d’Asburgo, fratello dell’imperatore d’Austria Francesco Giuseppe, iniziò la costruzione della residenza e del parco. Secondo la volontà dell’arciduca, che ne seguì da vicino la creazione, il parco fu ispirato al romanticismo ottocentesco, combinando i criteri strutturali dei giardini nordici con la ricchezza botanica della flora mediterranea. Nell’intenzione dello sfortunato imperatore del Messico il parco si sarebbe dovuto configurare come stazione sperimentale di rimboschimento e di acclimatazione di specie botaniche rare, facendone un complesso insieme naturale e artificiale.

Per il progetto architettonico l’arciduca si avvalse dell’architetto viennese Carl Junker, mentre la realizzazione del parco fu affidata a Wilhelm Knechtel, già giardiniere nell’isola di Lacroma, che divenne residenza estiva dell’arciduca.

L’area orientata a est fu convertita in un bosco, che avrebbe dovuto difendere il giardino mediterraneo dai venti, scegliendo di assecondare l’orografia del luogo: gruppi arborei si alternano a radure, dove i sentieri si insinuano tra i gazebi e i laghetti, seguendo puntualmente i dettami del giardino paesistico inglese. Il giardino che sarebbe sorto in prossimità del castello si sarebbe contraddistinto per le specie rare ed esotiche.

I lavori iniziarono sotto la direzione del boemo Josef Laube, già aiuto giardiniere a Laxenburg e giardiniere di Villa Lazarovich, che tra il 1851 e il 1857 fu la residenza triestina di Massimiliano.

Dal 1859 al 1867 la responsabità dei lavori fu di Anton Jelinek, che pochi anni prima aveva partecipato alla spedizione della fregata Novara in qualità di assistente del dottor Eduard Schwarz, botanico e medico di bordo.

Il terreno fu preparato con alcuni sbancamenti e si fece importare il terriccio dalla Stiria e dalla Carinzia. Dopo che i viali carrozzabili e gli altri sentieri furono tracciati, si avviò la piantagione di pini, sementi e giovani piante provenienti da diverse località: da vivai e ville in Veneto tra cui Villa Reale di Stra, poi dai giardini di famiglia a Vienna, dalla fregata Novara, da Gibilterra, da Shangai, da altri giardini mediterranei e triestini. Gran parte delle essenze erano di origine extraeuropea e anche dopo la sua partenza per il Messico continuò a far importare nuove specie per il suo giardino.

Oltre al castello, si edificarono il ‘castelletto’ o Garten Haus, la Kaffee-Haus, la ‘casa svizzera’, due villette per la servitù, le scuderie e il portale con portineria sulla carrozzabile dalla città. Furono conservati i resti di una preesistente cappelletta e vennero realizzate una grotta artificiale, una palestra all’aperto, i parterres, le gradonate verso il porticciolo, una vasca nel bosco, un lago e collocate, inoltre, le voliere e le serre.

Un inventario del 1861 registra la presenza di 21.368 specie, tra erbacee, arbustive, arboree, in gran parte di provenienza alloctona.

Nel 1862 si fecero arrivare le sculture prodotte dalla fonderia Moritz Geiss di Berlino. Nel 1867, con la morte di Massimiliano, Jelinek lasciò il suo incarico all’assistente August Vogel.

Miramare diventò residenza periodica dei membri della famiglia imperiale fino allo scoppio della prima guerra mondiale; in seguito il castello restò disabitato fino al 1931, quando vi si stabilì il duca Amedeo di Savoia-Aosta.

Nel 1928 fu inaugurata la strada costiera che unisce Sistiana a Barcola e che divise in due il parco. Da allora, il pendio è attraversato trasversalmente da due gallerie e un tratto in trincea su cui fu aperto un nuovo portale monumentale di accesso. Da segnalare poi altri punti di interesse come il piccolo piazzale con i cannoni donati da Leopoldo I re dei Belgi e la cappella di San Canciano con un crocifisso scolpito con il legno della fregata Novara, dedicato nel 1900 a Massimiliano da suo fratello Ludovico Vittore.