II palazzo e il parco ducale annesso furono realizzati dal duca di Modena Francesco IV d’Este tra il 1830 e il 1844 come propria residenza estiva. Altri due edifici in tufo, posti nei pressi del palazzo, furono fatti costruire tra il 1816 e il 1819 e fungevano l'uno da Caserma dei Pionieri e l'altro da Prigione e Giusdicenza (trasferita in quegli anni da Montecuccolo a Pavullo).
Interessante è il Parco Ducale, passeggiando lungo i suoi sentieri si possono ammirare esemplari secolari di sequoie e di piante autoctone come faggi e querce. Il pezzo forte è un maestoso cedro del Libano alto trenta metri con sei metri di circonferenza alla base, censito tra gli alberi monumentali d’Italia, noto a Pavullo come Il pinone.