Za twórcę wieży uważa się Alexandre Gustave Eiffel’a (1832-1923), francuskiego inżyniera i konstruktora (m.in. wiaduktów, śluz i mostów). Eiffel był jednym z przeciwników dominującego w XIX w. w architekturze akademizmowi, którego zwolennicy uważali stal i żelazo za prosty materiał konstrukcyjny, i chciał swoim projektem wykazać, że budowle wykonane z żelaza będą stanowiły jeden z nurtów nowoczesnej architektury.
W istocie twórcami projektu, zgłoszonego do konkursu na budowlę mającą uświetnić wystawę, byli dwaj pracownicy biura konstrukcyjnego Gustave Eiffel’a: Maurice Koechlin i Émile Nouguier. W dniu 18 września 1884 r. Eiffel, Koechlin i Nouguier zgłosili patent zarejestrowany pod numerem 164364. Projekt został zaprezentowany publicznie. 12 grudnia Eiffel odkupił prawa autorskie od Koechlina i Nouguiera, wraz z prawami do własności intelektualnej projektu.
W 1884 r. został opracowany pierwszy projekt wieży o wysokości 300 m. Spośród wielu propozycji minister handlu, odpowiedzialny za wystawę, wybrał projekt Eiffel’a. Początkowo planowano wybudowanie wieży w kształcie mostu nad Sekwaną, ale nie mogło to być zrealizowane z powodu złego podłoża na brzegach rzeki. Spośród 107 propozycji lokalizacji wieży ostatecznie zdecydowano się na Pole Marsowe, na którym miała odbyć się wystawa.
W 1886 r. rozpoczęto prace przygotowujące teren pod budowę, którą od 1887 r. kierował Maurice Koechlin. Zbudowano cztery kamienne fundamenty o powierzchni ponad 650 m² każdy i sięgające 14 m pod ziemię od strony Pola Marsowego, a z drugiej strony 8 m. Prace nad fundamentami zakończono 30 czerwca 1887 r.
Po roku cztery słupy zostały połączone w platformę. Elementy metalowe produkowano w fabryce Eiffla w Levallois-Perret. Po przetransportowaniu ich na plac budowy łączono je według projektu. Pracowano po 10 godzin dziennie.
Na budowę wieży przeznaczono 7,8 mln franków, czyli około 65 mln dzisiejszych złotych, z czego około 75% zwróciło się już w ciągu pierwszych 5 miesięcy (do końca roku, w którym zakończono budowę) od otwarcia wieży dla turystów. Dodatkowe zyski były czerpane ze sprzedaży małych figurek w kształcie wieży.
Wieża była ogromną atrakcją wystawy, po jej zakończeniu jednak powstało pytanie o jej dalszy los. Oponenci byli zwolennikami jak najszybszej rozbiórki, jednak wobec dużych zysków osiąganych dzięki odwiedzającym ją turystom, zadecydowano o jej pozostawieniu na następne 20 lat. Gustave Eiffel nie chciał jednak dopuścić do rozbiórki, na szczycie wieży zainstalował laboratorium aerodynamiczne i meteorologiczne.
Ostatecznie wieżę uratowały próby telegrafu bezprzewodowego („bez drutu”) konstrukcji m.in. Juliana Ochorowicza w 1903 r., które wykazały, że wieża jest doskonałą anteną nadawczo-odbiorczą. Ponieważ wynalazkiem interesowała się armia francuska, środowiska wojskowe zapobiegły rozbiórce wieży. Przed I Wojną Światową uznano Wieżę Eiffel’a za obiekt militarny, zapewniała Paryżowi łączność z posterunkami wojskowymi na granicy z Niemcami (do tej pory do komunikacji używano gołębi pocztowych).
Podczas wojny na wieży zainstalowano także aparaturę do zagłuszania niemieckich radiostacji, co b. skutecznie dezorganizowało pracę łączności Armii Niemieckiej m.in. podczas bitwy nad Marną w lecie 1914 r.
Kolejne lata były dla Wieży Eiffel’a łaskawe – Paryż nie ucierpiał podczas obu wojen światowych, a solidna konstrukcja i ogromne dochody spowodowały, że nikt nigdy poważnie nie myślał o jej zburzeniu czy demontażu. Podczas II Wojny Światowej Francuzi przecięli jedynie kable od wind. Uszkodzenia tego „nie udało” się naprawić aż do 1946 r. – w wyniku czego np. odwiedzający Paryż w lecie 1940 r. Adolf Hitler nie zdecydował się na wejście na wieżę.
Z biegiem lat wysokość wieży zmieniała się, co miało m.in. związek z instalacją na jej szczycie różnych anten. W momencie oddania do użytku w 1889 r. wynosiła ona 312,27 m, obecnie – 324 m. Jej wysokość zmienia się o 18 cm w zależności od temperatury. Pod wpływem wiatru wieża kołysze się na 6–7 cm. Cała konstrukcja wieży składa się z 18,038 części metalowych i około 2,5 mln nitów, jej całkowita masa, razem z betonowymi filarami wynosi około 10 000 ton. Nacisk wieży na podłoże wynosi 4,5 tony/m².
Konstrukcja wsparta jest na czterech podstawach o boku 25 m każda. Na wysokościach 57,63 m, 115,73 m i 276,13 m znajdują się tarasy widokowe. Zajmuje obszar kwadratu o boku 125 m. Na sam szczyt wieży prowadzi 1665 stopni. Na wieży dostępne są trzy poziomy widokowe. Pierwszy i drugi są dostępne schodami i windami, trzeci poziom jest dostępny tylko windą. Na poziomach znajdują się kawiarnie, tarasy, a także dawny apartament Gustave Eiffel’a, obecnie udostępniony dla zwiedzających.
W ciągu 125 lat istnienia wieża przechodziła szereg modernizacji i remontów, wymieniano jej windy. Parokrotnie zmieniano bogate oświetlenie wieży. Co siedem lat wieża jest malowana w celu zapobieżenia korozji, podczas tej operacji każdorazowo zużywane jest 50-60 ton farby.
Wieża Eiffel’a była najwyższą budowla świata przez 41 lat, w 1930 r. w Nowym Jorku wzniesiono drapacz chmur 40 Wall Street, który jednak po zaledwie 29 dniach został zdystansowany przez Chrysler Building – obecnie zainstalowane anteny powodują, że wieża jest wyższa od tych budynków.
Obecnie Wieża Eiffel’a zajmuje 88 miejsce pod względem wysokości pośród budowli wolnostojących na świecie (ranking obejmuje także budynki już nieistniejące, jak np. wieżowce World Trade Centre w Nowym Joru) oraz 27 pośród wież. Do 2002 r. wieżę odwiedziło 300 mln zwiedzających.