Původně zde byly pouze pole a pastviny, jež byly pravidelně zaplavovány rozvodněnou Orlicí. Po výstavbě královéhradecké pevnosti se tu nacházely pevnostní příkopy, křižovatka tzv. Císařské cesty ke Slezskému Předměstí a cesty k malšovickému Zámostí (obojí bylo doprovázeno stromořadím starých topolů) a v jižní části dnešních sadů zahrada, z níž se později stala erární morušovka, jež sahala až k vilám na Orlickém nábřeží, což můžeme vidět v I. vojenském mapování z let 1764-1768 a jeho rektifikaci z let 1780-1783 (viz
http://oldmaps.geolab.cz/map_viewer.pl?lang=cs&map_root=1vm&map_region=ce&map_list=c096).
Právě zde byla v červenci 1866 pohřbena část zemřelých vojáků, kteří nemohli být kvůli pruskému obležení pevnosti dovezeni na vojenský hřbitov na Pouchově, zbytek byl pochován v pozdější zahradě reálky (všechny ostatky byly přeneseny na Pouchov v roce 1885), což dokazují rovněž slova Jiřího Vladimíra Tolmana v jeho díle „Hrst vzpomínek na starý Hradec Králové“ z roku 1928: „V dnešních Vonešových sadech u nemocnice býval vojenský hřbitov, na němž se r. 1866 pochovávalo. Vonešovy sady v oněch místech založil soudní sekretář a první předseda Okrašlovacího spolku Voneš a byly k jeho poctě pojmenovány jeho jménem. Po jeho smrti postaven mu v nich pomník, bohužel, že sady svým časem velice zpustly.“
Již v té době byl pociťován vedením města naprostý nedostatek veřejné zeleně, jenž byl tvořen ponejvíce pouze různými stromořadími, neboť dnešní Jiráskovy sady, první to park ve městě, sloužil tehdy pouze účelům vojenského důstojnictva. Trvalo však dlouhou dobu, než došlo ke zřízení prvního veřejného královéhradeckého parku, jímž se staly právě Vonešovy sady.
Jejich první část vznikla v letech 1886-1887, a to díky místnímu okrašlovacímu spolku, který se původně jako jediný věnoval v Hradci Králové vysazování stromů v ulicích, na nábřežích a v alejích a postupnému zřizování parků, i když bez pravidelných obecních příspěvků by nejspíše mnoho nedokázal. Jedním ze zakladatelů parku byl též Josef Votava (1882-1970), který byl roku 1908 jmenován vrchním zahradníkem města Hradce Králové. Kromě toho se podílel na vzniku Žižkových sadů, na rekonstrukci Jižních teras pod Kanovnickými domy, zakládal Seminářskou zahradu, účastnil se přebudování Jiráskových sadů, jež také udržoval, a části dnešních Šimkových sadů a vysázel parčíky u labských škol. Jeho počátky však byly krušné, když se na zdejších dřevinách mnohdy pásly kozy a v parku se popelily slepice a další drůbež, neboť zprvu někteří obyvatelé byli k tomuto nápadu přinejmenším skeptičtí.
Již 6. července 1888 zemřel Jan Voneš a na jeho počest byl park pojmenován jako Vonešovy sady. O rok později zde byl zřízen pískovcový pomník ve tvaru pylonu střídmě stupňovitě členěného, jenž byl vztyčen k „památce zesnulého pana Jana Voneše, soud. tajemníka v Hradci Král., co zakladatele svého. Věnuje Okrašlovací spolek“. V horní části pomníku je nápis: „Vonešovy sady“. První rozšíření sadů bylo provedeno v roce 1890 a další úpravou prošly v letech 1894-1895, přičemž všechny práce provedl opět královéhradecký okrašlovací spolek. Dodejme, že tento park byl zmíněn i literárně, např. v románu Františka Erika Šamana „Bílá věž“ a ve vzpomínkách Františka Tichého „Moje starohradecké vzpomínky“. Náplavka pod ním byla pravidelně pronajímána, např. v roce 1906 povozníku Josefu Šrámovi z Malšovic, který ji předchozího roku upravil dřevěnými kůly a cihelným odpadem ze zbořenišť, jež mu byly poskytnuty městskou radou. V té době se tu totiž vybíral z Orlice písek, který byl používán na stavbách v celém okolí. Park byl využíván rovněž jako hromadné seřadiště různých akcí, průvodů a manifestací, z nichž největší byla nejspíše protiklerikální manifestace, jež 29. srpna 1909 reagovala na to, že se ve městě sešel V. sjezd katolíků českoslovanských.
Roku 1910 byl opraven sešlý pomník Jana Voneše. Později převzalo správu sadů městské zahradnictví, jež se však věnovalo více Jiráskovým a Žižkovým sadům. Za známé vichřice 4. července 1929 bylo několik stromů přelomených a vývrácených, další byly očesány od větví, ale na rozdíl od Jiráskových sadů dopadl park celkem slušně, i když nejlépe na tom byly v letech 1905-1907 zřízené Žižkovy sady, které byly kryté zástavbou starého města. Nová výsadba jako náhrada za zničené stromy a keře byla provedena o rok později.
V roce 1933 spravovalo městské zahradnictví již celkem 1 571 listnatých stromů v sadech, 5 750 ve stromořadích a v ulicích a 1 155 jehličnatých. Téhož roku bylo vysazeno 173 různých stromů po městě, plocha sadových úprav měla celkovou výměru 125 099 m2, délka cest u sadů činila 5 967 m a laviček bylo v sadech a ve stromořadích na 250. Velkým pomocníkem městských zahradníků byl nadále zdejší Spolek pro okrášlení a ochranu domoviny, který jen v letech 1926-1933 opatřil celkem 80 laviček. Vzhledem k blízkému chorobinci však byl tento park rovněž místem mnoha nešťastných událostí, z nichž jmenujme např. sebevraždu na smrt nemocného pacienta okresního chorobince Františka Bednáře 10. července 1938, který skočil do Orlice, a i když za ním skočil neznámý voják a vytáhl ho, oživovací pokusy byly marné. A takových nešťastníků tu byla za ta léta řada!
Německá okupace a válečná léta měla neblahý vliv na stavu parku. Ten se však nezměnil ani po osvobození. V roce 1947 bylo dokonce rozhodnuto, že dílce parků při Orlici budou opět pronajímány, což se však již o rok později úplně změnilo a bylo úplně zavrženo. Teprve roku 1955 došlo k odstranění proschlých stromů, byly opětovně upraveny cesty a došlo rovněž k doplnění laviček. V té době již park nesl pojmenování Sady Vítězslava Nováka a péče o ně byla nadále na bedrech města, jež však využívalo místní obyvatele a školní mládež v rámci „nepovinných“ brigád. Později byl park dlouhou dobu ponecháván svévolnému vývoji. Teprve v roce 2012 bylo jednáno o rekonstrukci tamní zeleně, k níž však tehdy nedošlo a zůstalo jen u projektové dokumentace. Roku 2018 byl parku navrácen původní název a došlo k obnově výše zmíněného pomníku. V roce 2022 došlo k menší úpravě sadů, ale k jejich plánované velké rekonstrukci nedošlo.