Die Gloriette wurde im Jahr 1775 als letzte Baulichkeit des Gartens nach Plänen von Johann Ferdinand Hetzendorf von Hohenberg als „Ruhmestempel“, zugleich Hauptblickfang (Point de vue) des Gartens und Aussichtspunkt über denselben erbaut. Für den Bau der Gloriette entschied Kaiserin Maria Theresia: „Es befindet sich zu Neugebau (Schloss Neugebäude) eine alte Galerie von steinernen Säulen und Gesimsen, welche nichts nutzet, … solche von dort abbrechen zu lassen und nacher Schönbrunn bringen zu lassen“. Die Galerie und die Säulen sind aus hartem, weißem Kaiserstein gefertigt und wurden bei der Gloriette ebenso wiederverwendet wie die Stierköpfe und andere Teile.
Die Hauptabmessungen sind in der Länge 84,3 m, mit Stufenanlage 135,3 m, der Breite 14,6 m und der Höhe 25,95 m.
Die Gloriette diente später als Speise- und Festsaal sowie als Frühstückszimmer für Kaiser Franz Joseph I. Der Speisesaal wurde bis zum Ende der Monarchie benutzt, heute befindet sich ein Café darin; auf dem Dach ist eine Aussichtsplattform mit Blick über Wien. Der Skulpturenschmuck stammt von Johann Baptist Hagenauer. Die Gloriette wurde im Zweiten Weltkrieg durch Bombentreffer schwer beschädigt, jedoch bereits 1947 wiederhergestellt. 1995 wurde sie erneut restauriert.
Von 1790 bis 1910 waren die drei mittleren Bögen der Gloriette verglast. Danach war die Gloriette ohne Verglasung und deshalb ein offener Raum. Nach einer Debatte, in der vor allem von Architektenseite „zeitgemäße“ Gestaltung reklamiert wurde, wurde im Laufe der Restaurierung in den 1990er Jahren eine Verglasung im historischen Stil basierend auf alten Fotografien eingebaut und ab April 1996 das Café Gloriette dort eingerichtet.
Weiter östlich befindet sich die sogenannte Kleine Gloriette.
