L’attuale aspetto della villa è opera di Giovanni Battista Martinetti, su commissione di Jacopo Zambeccari, morto nel 1795. Allo stesso architetto si deve la realizzazione del piccolo giardino all'italiana che svolgeva la funzione di raccordo tra la villa e il resto del parco: la sua terrazza principale è infatti raggiungibile attraverso le vetrate della sala della Meridiana, posta tra il primo e il secondo piano .La proprietà restò agli Zambeccari fino al 1811. Nel 1820, la villa fu acquistata dalla marchesa Beaufort, moglie del principe romano Clemente Spada Veralli, che portò a compimento la sistemazione della villa e del giardino, annettendo la porzione di parco visibile da Via Saragozza. La villa fu poi acquistata dal tenore Antonio Poggi e nel 1849 divenne sede del quartier generale Austriaco. Nella seconda metà del XIX secolo, fu per un breve periodo abitazione di un principe turco; dal 1920 fino al termine della seconda guerra mondiale fu di proprietà della famiglia Pisa, che apportò vari ammodernamenti, aprendo anche l'ingresso su via Saragozza.
La villa è circondata da un vasto parco e comprende un piccolo, delizioso giardino all’italiana. Villa e parco furono acquistati dal comune di Bologna negli anni '60 e aperti al pubblico nel decennio successivo. All’interno di Villa Spada si trova il Museo Storico Didattico della Tappezzeria, che rappresenta un’istituzione unica in Italia e fra le più importanti e belle d’Europa. Il patrimonio del Museo è costituito da circa seimila esemplari di stoffe. Alcuni pezzi sono particolarmente preziosi, come il broccatello che ricopriva le icone cristiane nella Moschea di Santa Sofia a Istanbul e i cinquanta stendardi delle corporazioni bolognesi.
