Das als sommerliches Jagdhaus konzipierte Gebäude wurde vom regierenden Großherzog Friedrich Franz III. (1851-1897) Anfang der 1880er Jahre in Auftrag gegeben. Nach Plänen des mecklenburgischen Hofbaurates Gotthilf Ludwig Möckel (1838-1915) wurde es im Wesentlichen im Jahre 1885 errichtet und mit der Ausstattung 1887 vollendet.

Über die Großherzogin Anastasia Michailowna (1860-1922) bestanden enge Beziehungen zum russischen Zarenhof. So weist das Gebäude neben der durch den Baumeister Möckel vorgetragenen neogotischen Haltung mit Anklängen an den englischen Landhausstil auch Formen und Gestaltungselemente in Anlehnung an russische Schlösser und Bojarenhäuser auf.

Die Schlossgeschichte weist eine Vielzahl interessanter und in die europäische Geschichte integrierter Bewohner und Besucher auf. Die älteste Tochter des Herzoghauses, Alexandrine, heiratete Christian X. König von Dänemark. Beide sind die Großeltern der heutigen dänischen Königin Magarethe II. Die jüngste Tochter, Cecilie, verlobte sich 1904 in Gelbensande mit Kronprinz Wilhelm von Preußen, dem Sohn Kaiser Wilhelms II.Nach Ihrer Übersiedlung nach Potsdam äußerte sie den Wunsch an den Hofbaumeister Schulze-Naumburg, ein Haus im Cottage-Stil in Anlehnung an Gelbensande zu konzipieren. So entstand das Schloss Cecilienhof in Potsdam aus liebgewordenen Erinnerungen an die elterliche Sommerresidenz.

Heute beherbergt das Jagdschloss Gelbensande in der Repräsentationsetage ein Museeum, in dem 12 z.T. originalgetreu eingerichtete Räume zu sehen sind. Besonders sehenswert ist das großherzogliche Bad mit der originalen Badewanne.

Im hauseigenen Restaurant gibt es Gerichte sowohl für den großen als auch für den kleinen Hunger.

Außerdem finden im Jagdschloss Gelbensande auch Lesungen und Konzerte statt.