Het landgoed Klarenbeek is ontstaan door de samenvoeging van de landgoederen Monnikhuizen en Monnikhuizerbeek. De grens tussen deze twee landgoederen werd gevormd door de huidige Rosendaalseweg. Monnikhuizen ligt tussen deze weg en de huidige Apeldoornseweg en Monnikhuizerbeek is het gedeelte dat ligt tussen deze weg en de Oude Velperweg.
Monnikhuizen was een Kartuizerklooster, dat in 1342 gesticht werd door hertog Reinald II van Gelre. Het klooster genoot grote inkomsten uit de grafelijke domeinen op de Veluwe en het kreeg in de loop der tijden steeds meer voorrechten. Deze priviliegiën werden in 1493 door hertog Karel bevestigd. De troebelen tijdens de 80-jarige oorlog verdreven de monniken in 1572 uit het klooster. Zij zochten voornamelijk binnen de stad Arnhem hun onderkomen. Later vertrokken zij naar Brabant en Duitsland. De kloostergebouwen werden, omdat ze in verval geraakt waren, omstreeks 1606 afgebroken en de stenen werden onder andere gebruikt voor het herstel van de vestingwerken van de stad. De overige goederen vervielen aan de domeinen van het Kwartier van Veluwe.
Monnikhuizerbeek was in 1487 eigendom van Reyner van den Sande. Deze had daar ter plaatse een paar hofsteden en bijbehorende landerijen aangekocht en verenigd onder de naam Monnikhuizerbeek. Nadat dit landgoed in 1573 eigendom was geworden van George Probach, kwam het zeven jaar later door vererving voor de helft aan Willem Huygen, burgemeester van Arnhem. In 1600 kocht deze de resterende helft van zijn zwager George Probach.

In het begin van de zeventiende eeuw werd Rutger Huygens, burgemeester van Arnhem en waarschijnlijk de zoon van Willem, er de bezitter van. Deze Rutger Huygens kreeg in de jaren 1625 en 1628 de rijke waterbronnen met de vijvers en verschillende landerijen van Monnikhuizen van de Staten van het Kwartier van de Veluwe in erfpacht en in 1635 kocht hij de hieraan grenzende landerijen, die bij het voormalige klooster hadden behoord. Van de stad Arnhem verkreeg hij een stuk heide in eigendom, dat hij liet ontginnen.
Willem Frederik, graaf van Nassau, verkocht hem in 1642 het merendeel van zijn landerijen, tienden, tijnsen, lenen enz., welke voorheen hadden toebehoord aan de abdij van Prüm. Nu hij bezitter was van beide landgoederen verenigde hij deze onder de naam Klarenbeek, een naam die vroeger reeds voor een gedeelte van Monnikhuizerbeek gebruikt werd. *  Op het gedeelte dat vroeger bij Monnikhuizen had gehoord, liet hij een bos aanleggen. Een deel is nog steeds bebost en staat bekend als het Klarenbeekse bos. Ook waren er omstreeks 1650 al waterwerken aanwezig.
In 1659 werd Klarenbeek uitgebreid met het bij Monnikhuizerbeek gelegen goed Bekenstein.
Naderhand is Klarenbeek door huwelijk eigendom geworden van Casijn van der Hell tot de Wildbaan; daarna ging het aan Johan, baron van Wijnbergen tot de Glinthorst, over en bleef in diens bezit totdat in 1739 jonkheer Pieter Bout het landgoed kocht. Deze liet het gedeelte dat vroeger Monnikhuizerbeek heette opnieuw aanleggen en met fonteinen en andere waterwerken versieren.
Van 1780 tot 1788 was Jan van Rosenvelt de eigenaar, die een groot gedeelte van het bos dat door Rutger Huygens was aangelegd, liet rooien en beplanten met eikehakhout of er bouwland van liet maken. In 1788 werd Rutger Keijser de nieuwe eigenaar.

In 1807 werd Jan, baron van Pallandt van Walfort, eigenaar van Klarenbeek, die een aantal gedeelten, die bij vorige verkopen afgescheiden waren, er weer aan toevoegde en het door aankoop van de landgoederen Rennenenk, Bekenkamp en Angerenstein in respectievelijk 1820, 1830 en 1833 nog vergrootte. De aanleg van het landgoed werd weer gewijzigd. Veel waterwerken verdwenen en door het bos werden wandelwegen aangelegd.
Nadat de weduwe van de laatste eigenaar, F.C. baron van Pallandt van Walfort, jonkvrouwe F.J. van Herzeele, in 1885 overleden was, werd het landgoed in 1886 in een openbare veiling verkocht.
De gemeente Arnhem kocht 100 van de in totaal 132 hectaren grote landgoed. *  Namelijk het gedeelte gelegen tussen de Rosendaalseweg en de Apeldoornseweg; het vroegere Monnikhuizen. Het gedeelte tussen de Rosendaalseweg en de Velperweg, vroeger Monnikhuizerbeek geheten, met het daarop staande huis Klarenbeek *  , werd voor het grootste deel aangekocht door J.H. Lüps, mevrouw M.W. Göring-Lüps en E. Lüps samen. De landgoederen Rennenenk en Angerenstein waren reeds afgescheiden en bleven vooralsnog in handen van leden van de familie Van Pallandt.