Исследователи считают его прообразом будущих дворцов и парков новой столицы — Санкт-Петербурга. Петр I писал: «Я надеюсь со временем ехать водой из Петербурга и в Головинском саду при реке Яузе в Москве встать.» Впоследствии Петр покупает Головинский дворец с усадьбой, замыслив соорудить здесь новый. В 1723 году по его поручению доктор Бидлоу (бывший первым начальником военного госпиталя ) начал устраивать сад, поднимавшийся от Яузы и украшенный фигурными прудами, островками, плотинами, каскадами и другими «затеями». Современники называли этот парк «Версалем на Яузе».

При императрице Анне Иоановне начался новый этап в истории Головинского сада (с 1730 года). Архитектором Ф.-Б. Растрелли на его верхней террасе был спроектирован дворцово-парковый ансамбль «Анненгоф» в стиле барокко. Усадьба занимала очень большую территорию — до линии современной Казанской железной дороги. Это был самый большой сад в Москве XVII века. Во время прокладки тоннеля глубокого заложения Третьего транспортного кольца на территории парка велись большие гидротехнические и археологические работы. В будущем планируется воссоздать водную систему и ландшафты, чтобы мы смогли увидеть ансамбль «Версаля на Яузе» в его былом великолепии.