Die Entstehung des Gebäudes wird offiziell auf den 29. Januar 1240 datiert, als Friedrich II. von Hohenstaufen Riccardo da Montefuscolo, Justicier von Capitanata, befahl, die Materialien und alles Notwendige für den Bau einer Burg in der Nähe der Kirche Sancta Maria de Monte (heute verschwunden) bereitzustellen. Dieses Datum wird jedoch nicht von allen Gelehrten akzeptiert: Einige meinen, dass der Bau der Burg zu diesem Zeitpunkt bereits die Dächer erreicht hatte. Ab dem 17. Jahrhundert folgte eine lange Zeit der Verlassenheit, in der die Burg ihrer Einrichtung und der Marmorverzierungen an den Wänden beraubt wurde (von denen nur noch Spuren hinter den Kapitellen sichtbar sind) und nicht nur als Gefängnis, sondern auch als Zufluchtsort für Hirten, Räuber und politische Flüchtlinge diente. Im Jahr 1876 wurde das Schloss, das sich in einem äußerst bedenklichen Zustand befand, schließlich vom italienischen Staat gekauft (für 25.000 Pfund), der ab 1879 die Restaurierung veranlasste. Im Jahr 1928 wurde im Rahmen der Restaurierung unter der Leitung des Architekten Quagliati der Schutt außerhalb des Schlosses entfernt und ein Teil der verfallenen Strukturen abgerissen, die später wieder aufgebaut wurden, um dem Schloss ein "verjüngtes" Aussehen zu verleihen; dies konnte den Verfall jedoch nicht aufhalten und zwischen 1975 und 1981 mussten weitere Restaurierungsarbeiten durchgeführt werden. Im Jahr 1936 wurde das Castel del Monte zum Nationaldenkmal erklärt. Aufgrund der mathematischen und astronomischen Strenge ihrer Formen und der harmonischen Verschmelzung kultureller Elemente aus Nordeuropa, der islamischen Welt und der klassischen Antike, einem typischen Beispiel mittelalterlicher Architektur, wurde sie 1996 von der UNESCO in die Liste des Weltkulturerbes aufgenommen. Obwohl es gemeinhin als "Schloss" bezeichnet wird, ist die genaue Funktion des imposanten Gebäudes noch immer unbekannt. Da das Gebäude architektonisch keine typischen militärischen Elemente und Gräben aufwies und sich in einer nicht strategischen Lage befand, handelte es sich wahrscheinlich nicht um eine Festung. Einige Elemente des Bauwerks schließen diese Hypothese im Übrigen entschieden aus: So sind die Wendeltreppen in den Türmen entgegen dem Uhrzeigersinn angeordnet (anders als bei allen anderen Verteidigungsanlagen der damaligen Zeit), was für die Bewohner der Burg einen Nachteil gegenüber möglichen Angreifern bedeutete, da sie gezwungen waren, ihre Waffe mit der linken Hand zu halten. Die Schlupflöcher sind auch zu eng, um anzunehmen, dass Pfeile abgeschossen werden könnten. Selbst die Hypothese, dass es sich um ein Jagdschloss handelte, eine Tätigkeit, die der Herrscher sehr liebte, wird durch das Vorhandensein feiner Ornamente und das Fehlen von Ställen und anderen für Jagdhäuser typischen Räumen in Frage gestellt. Aufgrund der starken Symbolik, mit der es durchdrungen ist, wurde die Hypothese aufgestellt, dass es sich bei dem Gebäude um eine Art Tempel oder vielleicht um einen Tempel des Wissens gehandelt haben könnte, in dem man sich ungestört dem Studium der Wissenschaften widmen konnte. In jedem Fall erweist es sich als ein grandioses architektonisches Werk, eine Synthese aus raffinierten mathematischen, geometrischen und astronomischen Kenntnissen. Einige leichte Asymmetrien in der Anordnung der übrigen Dekorationen und der Innentüren, die nicht auf Enteignungen oder Veränderungen zurückzuführen sind, haben bei einigen Wissenschaftlern den Gedanken aufkommen lassen, dass das Schloss und seine Räume, obwohl sie geometrisch perfekt sind, so konzipiert waren, dass sie über eine Art obligatorischen "Weg" genutzt werden konnten, der wahrscheinlich mit astronomischen Kriterien zusammenhing. Um das völlige Fehlen von Gängen zu erklären, wurde außerdem vermutet, dass es im ersten Stock auf der zum Innenhof hin gelegenen Seite einst einen hölzernen Balkon gab, der heute verschwunden ist und der einen unabhängigen Zugang zu den einzelnen Zimmern ermöglicht hätte.
Eine neuere Hypothese weist dem Gebäude die Funktion eines Wellness-Zentrums zu, das der Regeneration und Körperpflege dient und dem arabischen Hammam nachempfunden ist. Mehrere Elemente des Gebäudes weisen in diese Richtung: die vielfältigen und ausgeklügelten Systeme zur Kanalisierung und Sammlung von Wasser, die zahlreichen Zisternen zur Speicherung, das Vorhandensein der ältesten Badestuben der Geschichte, die besondere Form des gesamten Komplexes, der obligatorische interne Weg und die achteckige Form. Aufgrund seiner achteckigen Form, mit ebenso vielen Achtecken an den Eckpunkten des zentralen Grundrisses, kann man annehmen, dass das Gebäude in Form einer Krone errichtet wurde; dies würde die Funktion des Castel del Monte erklären, nämlich eine weitere Bestätigung der kaiserlichen Macht, ein Denkmal. Das Achteck, auf dem der Grundriss des Komplexes und seiner Elemente beruht, ist eine geometrische Form mit hohem Symbolwert: Es ist die Zwischenfigur zwischen dem Quadrat, dem Symbol der Erde, und dem Kreis, der die Unendlichkeit des Himmels darstellt, und würde somit den Übergang vom einen zum anderen markieren. Die Wahl des Achtecks könnte auf den Felsendom in Jerusalem, den Friedrich II. während des Sechsten Kreuzzugs gesehen hatte, oder auf die Pfalzkapelle in Aachen zurückgehen. Die gesamte Konstruktion ist von starken astrologischen Symbolen durchdrungen, und ihre Lage ist so konzipiert, dass die von den Wänden geworfenen Schatten an Tagen der Sonnenwende und der Tagundnachtgleiche eine bestimmte Richtung haben. Zur Mittagszeit der Herbsttagundnachtgleiche zum Beispiel reichen die Schatten der Wände genau über die gesamte Länge des Innenhofs, und genau einen Monat später bedecken sie auch die gesamte Länge der Räume. Zweimal im Jahr (am 8. April und am 8. Oktober, wobei der Oktober damals als achter Monat des Jahres galt) dringt außerdem ein Sonnenstrahl durch das Fenster in der Südostwand ein und erhellt durch das Fenster zum Innenhof einen Teil der Wand, an dem zuvor ein Flachrelief eingemeißelt war. Auf den beiden Säulen, die das Eingangsportal flankieren, kauern zwei Löwen, von denen der rechte nach links und der andere nach rechts blickt, und schauen auf die Punkte am Horizont, an denen die Sonne zur Sommer- und Wintersonnenwende aufgeht. Eine weitere Besonderheit des Gebäudes: An die fünf Wasserzisternen unter den Türmen sind fünf Schornsteine im Inneren ideal angeschlossen. Einige haben diese Anwesenheit mit den Worten des Lukasevangeliums in Verbindung gebracht: "Heute taufe ich euch mit Wasser, aber es wird einer kommen, der euch mit Feuer taufen wird", und damit die Hypothese bestätigt, dass das Gebäude als eine Art Tempel genutzt wurde. Es wurde festgestellt, dass das Gebäude aus der Ferne betrachtet einer Krone sehr ähnlich sieht, insbesondere derjenigen, mit der Friedrich II. selbst gekrönt wurde (ebenfalls achteckig). Würde man das Eingangsportal des Gebäudes idealerweise mit einer senkrechten Linie durch seine Achse anschneiden, könnte man ein großes F erkennen, die Initiale des Herrschers, der es wollte und damit vielleicht sein Zeichen und seine Signatur hinterließ. Auch die Anordnung der Treppe war so konzipiert, dass jeder, der sie verließ, weder dem Gebäude noch den Initialen des Erbauers den Rücken zuwenden konnte. Die Zahl acht taucht in verschiedenen Elementen dieser Konstruktion auf: die achteckige Form des Gebäudes, der Innenhof und die acht Türme an den Spitzen, die acht Innenräume, das innere Becken, das achteckig sein soll, acht vierblättrige Blumen am linken Rahmen des Eingangsportals, weitere acht am unteren Rahmen, acht Blätter an den Kapitellen der Säulen in den Räumen, acht Blätter am Schlussstein, acht Weinblätter auf dem Schlussstein des ersten Zimmers im Erdgeschoss, acht Sonnenblumenblätter auf dem Schlussstein eines anderen Zimmers, acht Blätter und acht Blütenblätter auf dem Schlussstein des fünften Zimmers, acht Akanthusblätter auf dem Schlussstein des achten Zimmers, acht Feigenblätter auf dem Schlussstein des achten Zimmers im Obergeschoss.