Kārļu muiža (Gute Karlsruh) celta 18. gadsimta 80. gados. Sākotnēji tā tika saukta par Volfa muižu (Wolfsruh). 1777. gadā to nopirka majors Karls Eberhards fon Zīverss (Karl Eberhard von Sievers). 19. gadsimtā Kārļumuižas apkārtne tika strauji attīstīta, muiža papildinājās ar jaunām celtnēm. Tika izveidots brīva plānojuma romantisks ainavu parks, kas aptvēra teritoriju līdz pat Amatai. 1877. gadā Kārļumuižā izveidoja vienu no pirmajām dārzu kokaudzētavām Baltijā. Iekopa ap 60 pūrvietu lielu stādu audzētavu eksporta vajadzībām Katru gadu šeit varēja izaudzēt ap 30 000 stādu, par produkciju vēstīja ikgadējie, augusta mēnesī iespiestie katalogi. Muižas īpašumā atradās arī pie Amatas upes esošās ūdendzirnavas un zāģētāva. Tur iekārtoja arī šindeļu fabrika, kam enerģiju deva ūdens turbīna. 1900. gadā uzņēmuma nomnieks bija Gotfrīds Jākobsons. Šajā laikā muižā atradās pagasta valde un tiesa, luterāņu draudzes skola (skolotājs Jānis Rūķis) un krogs. 1905. gada revolūcijas laikā nodedzināja Kārļumuižas kungu māju. Vairāku gadu laikā celtni atjaunoja. Pēc Pirmā pasaules kara muižas kungu māju nodedzināja otrreiz, tā vairs netika atjaunota. Agrārreformas laikā teritoriju ar ēkām sadalīja vairākās jaunsaimniecībās, bet Kārļumuižas centrs nonāca Lauksaimniecības ministrijas īpašumā. 1922. gadā muižas ūdensdzirnavās tikai izveidota elektrostacija, kas ar elektrību apgādāja pat Cēsu pilsētu. Otrais psaules karš izjauca tālākos Kārļa muižas teritorijas attīstības plānus. Kārļa muižas dzīvojamā mājā šobrīd iekārtota viesnīca