En 1711, la princesse des Ursins acquiert le domaine de Chanteloup. Elle y fait réaménager le château et les jardins. 

Il passe aux mains d'Étienne-François de Choiseul, ministre de Louis XV en 1761. Après sa disgrâce en décembre 1170, il s'installe à Chanteloup. Ses amis bravent alors la défaveur pour lui rendre visite. En retour, Choiseul fait édifier, dans les années 1170, une pagode dessinée par Louis-Denis Le Camus. 

Après la mort de Choiseul en 1785, le domaine est vendu au duc de Penthièvre en 1786. Il est acquis en 1802 par Jean-Antoine Chaptal, chimiste et ministre de Napoléon Ier, qui y mène des expériences sur la betterave sucrière.  

En 1823, Chaptal se défait du domaine. Le château est démoli, tandis que la pagode est acquise par le duc d'Orléans, futur Louis-Philippe.