Het Carl-Duisberg-park kwam tot ontwikkeling toen de Ultramarin-verffabriek van Carl Leverkus in 1981 door Bayer werd overgenomen. Er lag toen alleen maar een kleine tuin bij de kantine vlakbij de fabriek (de huidige locatie is tussen de hoogbouw W1 en Q 30 van Bayer).

De eerste onderdelen van het park werden ingericht ten tijde van de bouw van het kantoorgebouw Q 26 en het nieuwe Kasino-gebouw tussen 1903 – 1913 en het parkcomplex werd in 1913 als Kaiser-Wilhelm-park opgeleverd.

Het nieuwe park werd gekenmerkt door bochtige paden, ronde pleinen, grote grasvlakten en bomen en struiken. In het zuiden werd het park door een soort van bos van bomen en struiken richting het toen al bestaande Flittard-gedeelte van het industrieterrein afgeschermd. In het westen ging het park over in de terreinen van de tuinderij-afdeling en de tuinen van de directiewoningen.

Met name in de jaren 20 van de twintigste eeuw is het park door donaties van Geheimrat Carl Duisberg met kunstwerken en gebouwen verder ingericht.

Zo werd in 1921 de Flora-tempel gebouwd. Dit bouwwerk werd door de kunstenaar Georg Klimsch ontworpen. De Apollotempel van Versailles diende hiervoor als voorbeeld. De tempel werd op een lichte verhoging tegenover het Kasino-gebouw geplaatst en met extra figuren, reliëfs, stenen banken en sierbeplantingen verder aangekleed.

In 1923 liet prof. Hugo Lederer de Caritas-fontein tegenover de achterkant van het Kasino-gebouw bouwen.

Aan de westkant van het Kasino-gebouw kwam de directievilla van Duisberg met een grote tuin. Hier ontstonden onder andere de Japanse tuin en andere formele tuingedeelten.

Na de Tweede Wereldoorlog was het park in zeer slechte staat en werd het geleidelijk aan hersteld.

In 1951 werd het park in zuidelijke richting uitgebreid. Onderdelen van het Flittard-gedeelte van het terrein werden in het park opgenomen, waardoor het complex zijn hedendaagse noord-zuid-oriëntatie kreeg.

Verdere veranderingen volgden in 1963. Op het terrein van de Japanse tuin bouwde Bayer nieuwe hoge gebouwen. De gehele Japanse tuin werd daarom naar het zuiden verplaatst, naar de plek waar hij nu ligt. Er werden ook nog sculpturen uit de voormalige tuin van Duisberg in het park geplaatst, waaronder de Jägerinnen en de faunfontein.

In 1988 werd het park verder naar het westen tot aan de grens van het industrieterrein uitgebreid door gebruik te maken van het terrein van de voormalige tuinderij. Dit was nodig voor de bouw van BayCom. Door een weg naar de westelijke grens van het industrieterrein te verleggen kreeg het park zijn huidige omvang.

Op de nieuw vrijgekomen terreinen werden naast BayCom ook de parkeerplaats voor de Japanse tuin, grasvelden en een passende ontsluiting aangelegd en werden struiken aangeplant.

De laatste grotere bouwwerkzaamheden in het park betroffen de bouw van het nieuwe hoofdkantoor op de plek van de voormalige villa van Duisberg in 2000. Dit gebouw werd mooi passend in de parkinrichting geïntegreerd.

Het park is tot de dag van vandaag in deze vorm behouden gebleven. Als laatste werd het Carl-Duisberg-bad gesloten en tot centrale ontvangstruimte voor bezoekers omgebouwd. De omheining van het bad is echter bewaard gebleven.