Kuigi Lille 10 park on noorte loodushuviliste õppevahendiks olnud juba loodusmaja aegade algusest on siin läbi aastate korda viidud suuri muudatusi, et keskkonnahariduse jagamine oleks veelgi tõhusam ja seejuures ka meeltlahutav.
Loodusmaja tegevused said alguse 1953. aastal kui Lille 10 majja ja seda ümbritsevale krundile loodi noorte naturalistide jaam. Krundile rajati õpetajate ja õpilaste poolt aed ja esimene katlamajaga kasvuhoone (1956). Nii aed kui ka kasvuhoone olid noortele väga oluliseks õppepaigaks.
Aeda rajati bassein, kujundati peenraid ning istutati palju puid, et suurendada aias leitavate liikide mitmekesisust. E. Tootsi juhtimisel rajati ka teine kasvuhoone, mis oli suuremas osas maa all ja kasutas ära maa soojust. Seda kasvuhoonet köeti buržuikaga (malmist ahi).
1982 lammutati kasvuhoone seoses TÜ füüsikahoone ehitamisega ja rajati uus tsentraalse küttega kasvuhoone Lille 10 maja taha. Naistepäevaks ajatati kasvuhoonetes nartsisse, alpikanne, lumikellukesi, sinililli.
Kuigi vahepeal oli loodusmaja oma asukohta ruumipuuduse tõttu mitmel korral vahetanud kasutati Lille tänava parki ja aeda sellegipoolest pidevalt õppetöös edasi.
2010 toimus aga arhitektuurivõistlus, mille võidutöö baasil hakati ehitama uut loodusmaja Tartu Loodusmaja ajaloolisse kohta Lille 10.
Uue pargiala loomisel säilitati suuresti looduslikku reljeefi, olemasolevaid puid ning lisati Eesti kohalikke puuliike veel juurde. Pinnasest tulnud rändkividest loodi maja ette kivirada.
2013. aasta augustis valmis Tartu Loodusmaja uus moodne ja energiatõhus hoone, mida ümbritseb täiendatud ja uute õppevõimalustega pargiala, uuri lähemalt loodusmaja virtuaaltuuris. Pargis kasvab looduskaitsealune tamm ning säilitatud on puude mitmekesisus. Säilitatud on vana viljapuuaed ning juurde on rajatud erineva otstarbega õppepeenraid ja tegevusalasid. Pargis ringi liikudes on võimalik avastada rändkivirada, koprapesa, kolme liiva liivakast, vaateplatvormi, päikesekella ja palju muud. Pargis on ka tiik ja väliõppeklass.
