Renesansowa willa królowej Bony w 1. poł. XVI wieku W czasach Zygmunta I Starego i Bony Sforzy dawną wieżę kazimierzowską przekształcono w letnią rezydencję renesansową w typie suburbana. Otaczały ją wówczas inne zabudowania, składające się na okazałe założenie. Były to: dom mieszkalny położony w sadzie, łaźnia, wozownia, stajnie, piekarnia oraz spichlerz. W bezpośrednim sąsiedztwie ogrodzonej rezydencji znajdował się zwierzyniec, gdzie trzymane były m.in. niedźwiedzie.
Manierystyczny Pałac Królewski w XVI–XVII wieku Czasy Anny Jagiellonki i Stefana Batorego przyniosły kolejne zmiany w architekturze i funkcji rezydencji. Na zlecenie królewskie Santi Gucci w nowe założenie wkomponował pozostałości dawnej wieży mieszkalno-obronnej, od zachodu wzniósł piętrowy pałac z kamiennymi szczytami oraz połączył obie części otwartymi do wewnątrz galeriami. Gucci powiązał tradycyjne założenie dziedzińcowe z kreacją nowożytną, w której głównym elementem stał się jednoskrzydłowy, symetrycznie rozwiązany, reprezentacyjny pałac, natomiast dziedziniec arkadowy pełnił zasadniczo funkcję dekoracyjną. W tym samym czasie przypałacowy ogród przybrał formę włoską z charakterystyczną geometryzacją przestrzeni względem budynku mieszkalnego i osi widokowych. Założenie oparto na planie regularnego czworoboku podzielonego krzyżującymi się alejami.