Královský letohrádek, zvaný také Letohrádek královny Anny, dal budovat Ferdinand I. v letech 1538 - 1560 na východním okraji Královské zahrady. Na arkádovém ochozu a bohaté reliéfní výzdobě pracovali italští kameníci, nástavba prvního patra a unikátní zastřešení je dílem Hanse Tirola a Bonifáce Wohlmuta. Letohrádek byl určen pro dvorskou zábavu a zpříjemnění pobytu v zahradě.
Na konci 18. století získala Letohrádek k užívání rakouská armáda a po jejím pobytu musela být v roce 1836 zahájena rekonstrukce. Při ní vzniklo monumentální schodiště a výzdoba sálu v prvním patře - nástěnné malby s náměty z českých dějin.
Dnes slouží Královský letohrádek především pro výstavy výtvarného umění a uměleckého řemesla.
Italskou inspiraci Letohrádku prozrazuje i úprava přilehlé části zahrady - giardinetto s pravidelnou kompozicí záhonů. Bronzová Zpívající fontána je dílem Tomáše Jaroše z let 1564- 68. Zvláštní, zvonění zvonů podobný zvuk dopadajících kapek je nejlépe slyšet přímo pod širokou spodní mísou fontány.