No início da década de 1940, John Entenza, o proprietário de Arts & revista de arquitectura e fundador do Programa de Estudo de Casos, comprou 5 acres de terreno num bosque de bluff que outrora fazia parte da grande propriedade de Will Rogers. Ele vendeu 1,4 acres desta terra a Charles e Ray em 1945. O desenho da sua casa foi esboçado pela primeira vez por Charles Eames com o colega arquitecto Eero Saarinen em 1945 como uma caixa elevada de aço e vidro projectada para fora da encosta e atravessando a entrada antes de ser cantilever dramaticamente sobre o pátio da frente. A estrutura deveria ser construída inteiramente a partir de peças “fora de prateleira” disponíveis nos catálogos dos fabricantes de aço. Imediatamente após a guerra, no entanto, estas peças estavam em muito pouca quantidade. Quando os materiais chegaram, três anos mais tarde, muito tempo de pré-construção tinha sido gasto a fazer piqueniques e a explorar o lote onde a casa ficaria. Após um período de intensa colaboração entre Charles e Ray, o esquema foi radicalmente alterado para se sentar mais silenciosamente no terreno e evitar que se colidisse com o agradável prado que fazia frente à casa. Embora Eero Saarinen não tivesse qualquer contribuição para a Casa Eames tal como construída, ele co-desenhou a Casa Entenza (Casa de Estudo de Caso #9) com Charles Eames, ao lado, para John Entenza.
O projecto da nova Casa Eames apresentava um edifício de residência e um edifício de estúdio aconchegado na encosta da paisagem, com uma inclinação de 8 pés (2.4 m) de altura por um muro de contenção de betão de 60 m (200 pés) de comprimento. O nível inferior da residência apresenta uma sala de estar com alcova, hall com armários e escadas em espiral, cozinha e espaço utilitário. O nível superior alberga dois quartos e tem vista para a sala de estar de altura dupla, de forma mezzanine. O segundo andar da residência possui também duas casas de banho, vários corredores cheios de armários de alumínio, e uma clarabóia com arame. O edifício do estúdio tem um mezanino semelhante, mas é muito mais curto em comprimento. O rés-do-chão do estúdio apresenta um lavatório, casa de banho, quarto escuro para processamento de fotografias, e um grande espaço aberto com altura de duplo volume. O piso superior foi utilizado principalmente como depósito, mas ocasionalmente tornou-se em aposentos de hóspedes. Foi também introduzido um pátio, separando a residência do espaço do estúdio. Este esquema revisto exigia apenas uma viga adicional. A fachada de 17 pés (5,1 m) de altura é dividida numa composição rigidamente geométrica de painéis de cores brilhantes e neutras entre colunas e suportes de aço fino, pintados “a cinzento quente”. Com o tempo, os esquemas de pintura permitiram que o cinzento se tornasse preto. A porta de entrada é marcada com um painel de folha de ouro em cima. Plantada na década de 1880 pelo Abade Kinney, uma fileira existente de eucaliptos foi preservada ao longo da parede exposta da casa, proporcionando alguma sombra e um contraste visual com a fachada ousada da casa.
Como para o design interior, a colecção de Eameses inclui, entre outros: um candeeiro de chão Isamu Noguchi, arte popular e expressionista abstrata, bonecas kokeshi japonesas, almofadas lacadas chinesas, cestos nativos americanos, cadeiras Thonet, e numerosos designs de mobiliário Eames (alguns dos quais nunca passaram da fase de protótipo). Os interiores maximalistas foram agrupados pelos Eameses em mesas idiossincráticas e a decoração interior da casa desencadeou uma conversa sobre o modernismo “humanizador” de Eameses.
Das vinte e cinco Casas de Estudo de Casos construídas, a casa Eameses é considerada a mais bem sucedida tanto como afirmação arquitectónica como como um espaço de vida confortável e funcional. O arrojado design fez dela o cenário preferido para as sessões de moda dos anos 50 e 60 para publicações como a Vogue. Talvez a prova do seu sucesso no cumprimento do seu programa seja o facto de ter permanecido no centro da vida e do trabalho dos Eameses desde o momento em que se mudaram para cá (véspera de Natal de 1949) até à sua morte.
Eames House é um exemplo arquitectónico proeminente com a influência do Movimento De Stijl fora da Europa. As paredes e janelas deslizantes dão-lhe a versatilidade e abertura de marca registada do Movimento De Stijl.
Após a morte dos Eameses, a casa ficou em grande parte inalterada.