Ламской павильон возведен архитектором А. Менеласом на северо-западной окраине Александровского парка. Распоряжение о постройке павильона для лам, присланных в подарок Александру I из Южной Америки, было дано в январе 1820 года. Окончание строительных работ с полным завершением внутренней отделки относится к 1822 году.
В 1828 году близ Ламского павильона построен павильон для слонов, не дошедший до нашего времени. Здесь содержались слоны, подаренные эмиром бухарским и абиссинским негусом русскому императору. Деревянный павильон для слонов, украшенный башнями, имитировал произведения индийской архитектуры.
В 1889—1890 годах деревянный мост через реку Кузьминку, образующую близ павильона два широких пруда, был заменен металлическим на каменных устоях, о существует и поныне. Постройку Ламского моста осуществил завод Сан-Галли.
Павильон для лам представляет собой комплекс из разновысотных зданий. Все они связаны между собой и образуют в плане замкнутый четырехугольник с внутренним двором. Одноэтажные покои для прислужников и каменные сараи для лам располагались по сторонам внутреннего дворика.
Основную роль в объемной композиции павильона играет трехъярусная башня, декорированная зубчатым парапетом на консолях. Башня обработана по углам рустами, выложенными в кирпиче. К ее фасаду была пристроена галерея на каменных четырехгранных столбах с дорическими капителями пестумского типа. Внутри башни располагался богато убранный покой с росписью на стенах, изображавшей «употребление лам перуанцами для работы».
Башня образует одно целое с двухэтажной частью здания, связанной, в свою очередь, глухой стеной с флигелем, расположенным на противоположном углу каре и обращенным своим главным фасадом в сторону дороги. Этот флигель построен в 1860 году архитектором И. А. Монигетти. Как и остальные здания, он возведен из кирпича с расшивкой швов.
В годы Великой Отечественной войны Ламскому павильону были нанесены серьезные повреждения.
В конце дороги, идущей мимо Ламского павильона на станцию Александрове сохранились остатки Александровских ворот — чугунные готические столбы, увенчанные орлами. Ворота были поставлены А. А. Менеласом в 1820-х у Ламского павильона, а в 1846 году перенесены на границу парка.