In origine chiamata villa Rufina, nome derivante dal costruttore, monsignor Alessandro Rufini vescovo di Melfi, la costruzione fu in seguito ingrandita da papa Paolo III intorno al 1546. Nel 1587 la villa fu venduta da Mario Santi di Santafiori al cardinale Gian Vincenzo Gonzaga, che ne divenne il proprietario, che la ampliò fino al 1603. Nel 1628 Orazio Falconieri acquistò la villa e commissionò il restauro a Francesco Borromini. La famiglia Falconieri rimase proprietaria della villa fino alla morte del cardinale Chiarissimo Falconieri avvenuta nel 1859. Al progetto lavorarono importanti architetti come Antonio da Sangallo il Giovane e lo stesso Borromini. Gli affreschi presenti all'interno sono opera di Pier Leone Ghezzi, Giacinto Calandrucci, Ciro Ferri, Nicolò Berrettoni ed altri ancora. Il parco è costituito da splendidi giardini all'italiana ampliati nel XVII secolo, e con un piccolo lago circondato da cipressi costruito nel XVIII secolo. Nel maggio del 1907 la villa fu acquistata dal banchiere tedesco barone Ernest Mendelsshon-Bartholdy di Berlino che ne fece dono al Kaiser Guglielmo II. Il 6 aprile 1911 il principe Guglielmo e la principessa Cecilie visitarono la villa e decisero di iniziare i lavori di restauro. Qui lo scrittore tedesco Richard Voss visse per 25 anni e scrisse alcuni romanzi quali Villa Falconieri (la cui traduzione in italiano, a cura di Agnese Nobiloni Toschi, è stata pubblicata nel giugno 2015 da Edizioni Empirìa), Febbre romana, Il figlio della Volsca ed altri. Egli chiamò la villa "la mia casa splendente": per queste ragioni villa Falconieri rimane sempre cara alla comunità tedesca presente a Roma. Alla fine della prima guerra mondiale la villa fu confiscata dallo Stato italiano, dopo un contenzioso diplomatico con il governo tedesco.