La mention la plus ancienne de Mayenne remonte aux alentours de 778, époque à laquelle Charlemagne restitue à l’évêque du Mans une villa de ce nom.
L’archéologie a fourni des fragments de poteries de la fin de l’antiquité, indices d’une occupation antérieure. Toutefois, ils ne sont pas assez nombreux pour que l’on puisse en déduire une occupation dense à l’emplacement du futur château.
La première attestation véritable d’une occupation du site réside dans des trous de poteaux, traces d’une forte bâtisse en bois qui a précédé le bâtiment en pierre. Leur diamètre montre qu’il ne s’agit pas d’une simple maison, mais plutôt d’une résidence noble. Un rempart en terre lui confère un caractère défensif.
L’implantation de ce bâtiment sur un rocher dominant la Mayenne est liée à la présence d’un gué qui succéda au gué gallo-romain de Saint-Léonard.
