C’est le 22 février 1856, lors d’une séance du conseil municipal, que le sénateur Vaïsse, préfet et maire de Lyon, fit admettre la nécessité d’aménager, pour les Lyonnais, un nouvel et vaste espace de détente. Le domaine de la Tête d’or fut donc acheté à cet effet aux hospices de Lyon. Les élus lyonnais ont pour ambition d’"offrir la campagne à ceux qui n’en ont pas".
Les travaux commencèrent en 1857 et prirent cinq années. La conception fut confiée aux frères Eugène et Denis Bühler, paysagistes alors très en vogue, qui le composeront autour d’un lac creusé pour l’occasion. Les allées sont dessinées en vastes courbes douces, des perspectives sont dégagées à partir des entrées et autour du lac, et sont valorisées par des choix judicieux d’arbres aux ports et feuillages très typés. Denis Bühler dessinera également les bâtiments, les serres et le mobilier.
Dès 1857, le jardin des plantes de Lyon (créé en 1796 sur les pentes de la Croix-Rousse) est transféré au sein du parc de la Tête d’or.
Il s’enrichit alors de collections de plantes du monde, jusqu’à constituer le plus grand jardin botanique municipal français.
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Frédéric Pautz, directeur du jardin botanique du parc de la Tête d’or