Historia thumb|250px|William Temple Hornaday Początki zoo sięgają lat 80. XIX wieku, kiedy to William Temple Hornaday stworzył na terenie budynku Smithsonian Institution w Waszyngtonie wystawę składającą się z niedźwiedzia, bizona, orła i kilku innych żywych zwierząt. Zachęcony popularnością wystawy, którą w 1887 roku odwiedzały tysiące ludzi dziennie, 2 marca 1889 roku prezydent Grover Cleveland podpisał ustawę uchwaloną przez Kongres Stanów Zjednoczonych ustanawiającą zoo. Rok później, w 1890 roku, zoo stało się częścią Smithsonian Institution.
Przez pierwsze pół wieku swojego istnienia zoo prowadziło politykę, powszechną w większości ogrodów zoologicznych, wystawiania po jednym, dwóch osobnikach rzadkich i egzotycznych gatunków. W tym okresie po śmierci większość zwierząt była łatwa do zastąpienia nowymi osobnikami złapanymi do niewoli w czasie specjalnych wypraw. W latach 50. XX wieku wraz z coraz większą trudnością uzyskania nowych osobników ze środowiska naturalnego, nastąpił istotny zwrot w polityce muzeum, polegający na skupieniu się na badaniu, konserwacji i rozmazaniu rzadkich i zagrożonych gatunków. Rosnąca wiedza i dbałość o warunki życia zwierząt w zoo doprowadziły do przebudowy większości wystaw.