Среди первых владельцев усадьбы — представители известных российских фамилий: Ляпуновы, Львовы, Апраксины, Голицыны — и выходцы из народной среды, компаньоны-фабриканты К. М. Матвеев и И. И. Сухарев. В 1758 году в Остафьеве была основана суконная фабрика и возведена господская усадьба. На сохранившемся плане 1786 года обозначены плотина с въездной аллеей, жилой дом, хозяйственный двор, аллея, рассекающая фруктовый сад. Центральную часть усадьбы занимал двор, огороженный «ретчитою огородкою».
При наследниках К. М. Матвеева в Остафьеве была построена церковь Святой Троицы (освящена в 1782 году). После долгого перерыва церковь вновь стала действующей в 1991 году.
Первый владелец Остафьева из рода князей Вяземских Андрей Иванович Вяземский (1754—1807), екатерининский вельможа, приобрёл имение в 1792 году. Князья Вяземские принадлежат к одному из древнейших дворянских родов России, родоначальником которого был князь Ростислав-Михаил Мстиславич Смоленский, внук Владимира Мономаха. Фамильный герб Вяземских повторяет герб Смоленского княжества.
В 1782 году с образовательной целью князь Вяземский отправился в четырёхлетнее путешествие по Европе. Из путешествия Андрей Иванович привёз книги, гравюры, произведения живописи, камеи, медали…
Вяземский начал службу полковником Вологодского полка. Затем в чине генерал-майора участвовал в Русско-турецкой войне 1788—1791 годов, служил в Московской военной коллегии. В марте 1796 года князь был назначен нижегородским и пензенским наместником. Своему другу А. Р. Воронцову Андрей Иванович напишет: «Вы не можете себе представить, сколько злоупотреблений… При всём том ни одного верного правила, ни одного закона…»
Решительность и бескомпромиссность в служебных делах осложняли карьеру А. И. Вяземского. Несколько лет он добивался отставки. И только в 1800 году просьба об отставке была удовлетворена. В письме А. Р. Воронцову он отмечал: «…так сладостно наслаждаться небольшой долей свободы… что не нахожу слов, как выразить испытываемое мною… удовольствие…»
Выйдя в отставку, Андрей Иванович занимается обустройством своего имения Остафьево. Он возобновляет работы на суконной фабрике. Средства, полученные от продажи сукон, направляет на возведение усадебного дома и устройство парка.
Планировка основного ядра архитектурно-паркового ансамбля осталась такой же, как при прежних владельцах. Усадебный дом возводился с 1800 по 1807 год в стиле зрелого классицизма по проекту неизвестного архитектора и представлял собой двухэтажное увенчанное бельведером здание, соединённое открытыми колоннадами дорического ордера с двумя симметрично расположенными флигелями. Главным декоративным элементом парадного фасада стал шестиколонный портик коринфского ордера, завершившийся треугольным фронтоном. Парковый фасад отличали выступающие ризалиты и полукруглая центральная часть — ротонда, украшенная пилястрами коринфского ордера. Расположение дома, его архитектурное решение позволяли достичь необыкновенной гармонии с окружающей природой.
Об интерьерах остафьевского дома того периода сохранилось мало сведений. Однако в 1924 году в № 7—8 журнала «Среди коллекционеров» искусствовед и знаток русской усадьбы А. Н. Греч (председатель Общества изучения русской усадьбы в 1920-е) опубликовал работу «Убранство остафьевского дома», в которой рассказал об усадьбе, её коллекциях и интерьерах дома на начало XX века.
Из этой работы стало известно, что расположение помещений главного дома было традиционным. Центром композиционного решения служили вестибюль и овальный зал. Вдоль главного и паркового фасадов располагались анфилады комнат. Нижний этаж занимали парадные помещения, верхний — жилые. Парадные залы были всегда открыты для многочисленных гостей, собиравшихся по вечерам в овальном зале. Мерцающие огни освещали стены из розового искусственного мрамора с сероватыми коринфскими полуколоннами. Здесь устраивались балы и праздничные приёмы. Высокие застеклённые двери зала в летний период настежь открывались в парк. Кроме дома в состав ансамбля усадьбы входили, ныне большей частью утраченные, строения: оранжереи, грунтовый сарай, каменные людские покои, кирпичный завод, деревянные амбары и сараи, теплицы, парники, два моста, в том числе мост-плотина через реку Любучу.
Перед южным фасадом дома был устроен «круглый луг» (подобие английского газона) со стриженой зелёной травой. Посередине луга установили солнечные часы и пушку. В 50-х годах XIX века их заменили на вазу-фонтан. Вокруг партера въездная аллея раздваивалась, образуя односторонний круговой объезд для прибывающих и отъ-езжающих.
К дому примыкал регулярный парк, переходящий в пейзажный с его извилистыми дорожками, небольшими лужайками и группами берёз и лип. С востока парк обрамлял пруд. Это было самое живописное место. После смерти жены в 1802 году князь с ранней весны и до глубокой осени жил в Остафьеве, достраивал дом, занимался хозяйством, фаб-рикой, принимал гостей.
Андрей Иванович перевёз в Остафьево из своего московского дома семейный архив, библиотеку, которая перед революцией 1917 года насчитывала свыше тридцати двух тысяч томов, коллекции картин, резных камней и старинных монет, античных и египетских древностей, положив начало ценнейшему остафьевскому собранию Вяземских.
Усадьба Остафьево стала не только фамильным гнездом, но и «сборищем всех именитостей умственных». Дипломаты, государственные деятели, литераторы, философы, путешественники, учёные и художники «съезжались… на беседу, потолковать, поспорить, развязать мысль свою…». Впоследствии Пётр Андреевич Вяземский называл отца «гостеприимным собирателем Московской земли». Шотландский художник Роберт Кер Портер, путешествовавший по России и посетивший Остафьево в 1806 году, писал в своих заметках: «Мой хозяин был не только образцом гостеприимства, но и отличался большой образованностью и талантами. Его дворец… обладает всеми приспособлениями для самых весёлых развлечений, а равно и для глубочайшего исследования…»
Среди гостей князя особо выделялся Николай Михайлович Карамзин (1766—1826), известный литератор, журналист, издатель популярных журналов («Аглая», «Аониды», «Московский журнал», «Вестник Европы»), имевший в свете большой успех. С Андреем Ивановичем Вяземским их объединяли общие интересы, круг знакомых.
В 1803 году Карамзин был официально назначен придворным историографом с ежегодным пенсионом в две тысячи рублей. В начале 1804 года Николай Михайлович женился на внебрачной дочери А. И. Вяземского Екатерине Андреевне Колывановой (1780—1851). Остафьево становится местом напряжённого труда историка. Здесь были написаны семь томов и начат восьмой из двенадцати томов «Истории государства Российского».
Рабочий кабинет Карамзина располагался на втором этаже западного ризалита: «Голые штукатуренные стены, выкрашенные белою краскою, широкий сосновый стол, в переднем углу под окнами стоящий, ничем не прикрытый, простой деревянный стул, несколько козлов с наложенными досками, на которых раскладены рукописи, книги, тетради, бумаги…»
Николай Михайлович был настолько поглощён своей работой, что ни о чём не мог думать и говорить, кроме «Истории…». Вся жизнь семьи была подчинена его труду. Князь П. А. Вяземский вспоминал: «Карамзин вставал довольно рано, натощак ходил гулять пешком или ездил верхом, в какую пору года ни было бы и в какую бы ни было погоду. Возвратясь, выпивал две чашки кофе, за ними выкуривал трубку табаку и садился вплоть до обеда за работу, которая для него была также пища и духовная, и насущный хлеб… Во время работы отдохновения у него не было, и утро его исключительно принадлежало “Истории…”»
Карамзин любил Остафьево. Особенно нравились историку прогулки по берёзовой аллее в берёзовую рощу. Впоследствии и аллею, и рощу назовут «карамзинскими». В 1860-е годы в память о Карамзине перед парадным фасадом дома были высажены два дуба, сохранившиеся до наших дней.
После смерти князя Карамзин принял на себя заботу о его детях — дочери Екатерине и сыне Петре…
В 1807 году владельцем Остафьева становится Пётр Андреевич Вяземский (1792—1878), поэт, переводчик, литературный критик и мемуарист.
Умный и общительный воспитанник Карамзина «скоро сделался идолом молодёжи, которую роскошно угащивал и с которою делил буйные забавы. Он никогда не зазнавался, всегда оставался доброжелателен, сострадателен и любящ». (Записки Филиппа Филипповича Вигеля.)
Должность в Московской межевой канцелярии давала возможность молодому князю не ходить «в присутствие». Он жил то в Москве, то в Остафьеве, много читал, занимался латынью, писал стихи. В 1808 году в журнале «Вестник Европы» опубликовано его стихотворение «Послание к *** в деревню», обращённое к Василию Андреевичу Жуковскому. Начало критической журналистики было ознаменовано изданием в альманахе «Цветник» статьи «Два слова постороннего» (1809). Карамзин внимательно наблюдал за первыми опытами своего воспитанника и в 1816 году благословил его на литературное поприще.
