Old Shatterhand alakját állítólag arról a Xantus Jánosról mintázta Karl May, aki főszerepet játszott az Állatkert létrehozásában. A természetkutató valóban regényes életet élt: az 1848-as szabadságharc után kivándorolt Amerikába, ahol a Smithsonian Intézet számára végzett kutatómunkát. Amikor hazatért, az Újvilágból származó növény- és állatgyűjteményét a Magyar Nemzeti Múzeumnak ajándékozta.

Xantus János egyike volt azoknak, akik kezdeményezték az intézmény megalapítását, majd ő töltötte be az igazgatói tisztséget, amikor a Pesti Állatkert 1866. augusztus 9-én megnyitotta kapuit. Az intézményt kezdetben a lakosság által adományozott állatok népesítették be, maga Ferenc József is küldött az ünnepi alkalomra különleges fajokat. Erzsébet királyné ajándéka egy zsiráf volt, amely abban az időben nagy kincsnek számított.

A közönség eleinte csaknem ötszáz különféle állatot tekinthetett meg a tizenegy nagyobb állatházban, valamint az elkerített, nyílt területeken. Jelenleg az Állatkertben több mint ezer állatfaj körülbelül tíz és félezer egyedével lehet találkozni.

Az akkori építmények közül már csak a Bagolyvár várromot utánzó része áll. Az Állatkert mai arculatát a XX. század eleji, három éven át tartó felújítás határozta meg, amely elsősorban Kós Károly és Zrumeczky Dezső nevéhez kötődik. A két fiatal építész a kalotaszegi népi építészet formavilágát idézte fel az új épületeken. Ekkor készült el a Madárház (ma Ausztrálház), a Szarvasház, a Fácános, a Majomház (ma Madagaszkár ház) és a Tigrisház (ma India ház). Az ikonikus főkapu és az Elefántház is ebben az időszakban épült fel Neuschloss Kornél tervei alapján.

A Városliget átalakulása miatt az Állatkert eredetileg nagyjából 18 hektáros területe 1912-re 11 hektárra csökkent, de a legújabb fejlesztéseknek köszönhetően mára visszanyerte eredeti méretét.