Nel cinquecentesco quartiere di Terranova, privilegiato per ampiezza dei lotti e per prossimità alla sede ducale, il palazzo sorse sulla strada della Darsena, odierno, a partire dal 1683, su committenza di Rocco Lorenzotti, Consigliere e Segretario del duca Francesco II d'Este. Passato ai marchesi Molza e nel 1751 venduto al conte Francesco Greco di Mirandola, fu da questi ceduto nel 1765 alla Camera Ducale. Rimasto incompiuto, il grandioso edificio si presentava "rozzo, informe ed inservibile".

Nel 1772 attirava l'interesse di un nobile napoletano, Paolo Rango d'Aragona, uomo di mondo consueto alle corti europee, sposato a una gentildonna nativa della Giamaica, Jane Long, appartenente a una delle più importanti famiglie dell'alta borghesia inglese. Acquistando il feudo marchionale di San Martino e Campogalliano, Paolo Rango intraprendeva una straordinaria scalata ai vertici della corte modenese; mentre acquisiva a livello vitalizio dalla Camera Ducale l'incompiuto Palazzo già Lorenzotti, che a partire dal 1772 avrebbe trasformato in una delle più splendide residenze della capitale estense.

Lo scalone d'onore, che si crede già strutturato a fine Seicento, all'epoca di Rocco Lorenzotti, da maestranze operose anche nei cantieri ducali, è uno spettacolare esempio di scala "imperiale", abbellita dalle decorazioni parietali raffiguranti Divinità dell'Olimpo, di Ludovico Bosellini pittore ducale, databili attorno al 1780.

Nei sontuosi ambienti, con pitture, marmi, stucchi e dorature del più squisito stile rococò, ha sede dal dopoguerra l'Accademia Nazionale di Lettere, Scienze e Arti di Modena, che prosegue la tradizione di studi dell'Accademia ducale dei Dissonanti, costituitasi nel 1683. L'Accademia, aperta al pubblico, con una assidua attività di eventi e conferenze, possiede la biblioteca modenese più ricca e importante dopo la Biblioteca Estense, vari fondi archivistici e una collezione numismatica.