Vuonna 1661 Ludvig XIV antoi André Le Nôtren tehtäväksi luoda ja kunnostaa Versaillesin puutarhat, joita hän piti yhtä tärkeinä kuin palatsia. Puutarhatyöt aloitettiin samaan aikaan palatsin töiden kanssa, ja ne kestivät noin 40 vuotta. Tänä aikana André Le Nôtre teki yhteistyötä muun muassa Jean-Baptiste Colbertin kanssa, joka oli kuninkaan rakennusten ylitarkastaja vuosina 1664-1683 ja joka johti hanketta, sekä Charles Le Brunin kanssa, joka nimitettiin kuninkaan ensimmäiseksi taidemaalariksi tammikuussa 1664 ja joka toimitti piirustukset useista patsaista ja suihkulähteistä. Viimeisenä, mutta ei vähäisimpänä, jokaista hanketta tarkasteli kuningas itse, joka halusi nähdä ”jokaisen yksityiskohdan”. Pian tämän jälkeen arkkitehti Jules Hardouin-Mansart, joka oli nimitetty kuninkaan ensimmäiseksi arkkitehdiksi ja rakennusten ylitarkastajaksi, rakennutti Orangerian ja yksinkertaisti puiston ääriviivoja erityisesti muuttamalla tai avaamalla joitakin puistoja.
Puutarhojen luominen oli monumentaalinen tehtävä. Suuria määriä maa-ainesta oli siirrettävä maan tasoittamiseksi, parterien luomiseksi, Orangerian rakentamiseksi sekä suihkulähteiden ja kanavan kaivamiseksi paikoille, jotka olivat aiemmin olleet pelkästään niittyjen ja soiden käytössä. Puita tuotiin eri puolilta Ranskaa. Tuhannet miehet, joskus jopa kokonaiset rykmentit, osallistuivat tähän valtavaan hankkeeseen.
Puutarha oli istutettava uudelleen suunnilleen sadan vuoden välein, jotta se pysyisi kunnossa. Ludvig XVI teki sen valtakautensa alussa, ja seuraavan kerran yritys toteutettiin Napoleon III:n valtakaudella. Useiden 1900-luvun lopun myrskyjen aiheuttamien vahinkojen jälkeen, joista joulukuussa 1999 sattunut myrsky oli tuhoisin, puutarha on istutettu kokonaan uudelleen, ja se näyttää nyt tuoreelta ja nuorekkaalta, samanlaiselta kuin miltä se olisi näyttänyt Ludvig XIV:n aikaan.
