L’importance de la liaison Paris - Bordeaux via Châteaudu-Loir et l’accroissement du trafic enregistré dès l’ouverture de la ligne en 1886 avaient conduit le réseau de l’Etat à construire des dépôts de machines qui permettaient l’entretien, l’approvisionnement en eau et charbon des machines.

Elles étaient implantées à intervalles réguliers sur la ligne de 583 km. En 1889 il fut décidé de construire une rotonde annulaire à Château du Loir, le terrain ne suffisant pas à cette implantation elle fut donc construite à l’écart de la gare sur la commune de Montabon.
Conçu avec une rotonde de 10 voies intérieures sur fosse et tout un faisceau de lignes extérieures, ce dépôt a reçu jusqu’à 85 locomotives. Un pont tournant de 17 m à l’origine puis 24 m en 1924 permettait les manoeuvres du matériel.
Après la 2ème guerre mondiale l’activité du dépôt décroît rapidement et cesse de fonctionner en 1954. Les voies et les installations sont enlevées en 1970.
Abandonnée, la rotonde est utilisée brièvement pour la réparation de wagons et le stockage d’engrais.
Le site est resté sans fonction jusqu’en 2009, date à laquelle Mr LEBOUCQ l’acquiert, le sauvant ainsi de la destruction programmée par la SNCF.   L'association RFVL est créée à ce moment.

Le site de la rotonde est l’un des seuls en France à présenter une configuration aussi proche de l’état d’origine et ayant gardé un embranchement direct aux voies du réseau national.
Si tous les équipements intérieurs ont disparus, le pont tournant est encore dans un état satisfaisant mais la rotonde en elle-même a subi le poids des ans et du manque d’entretien.
L’inscription en Août 2010 à l’inventaire des Monuments Historiques préserve l’intégrité du lieu et encourage sa réhabilitation. L'association RFVL, propriétaire du site depuis Avril 2017, se mobilise dans cette action.

D'importants travaux réalisés en 2021 ont permis de refaire entiérement les 2 800 m² de couvertures et les réseaux.  La Fondation du Patrimoine, la Mission BERN, la Française des Jeux, la DRAC, la Région, le Département se sont associés pour en assurer le financement.

Le remisage de matériels roulants (18 à ce jour) et la récupération ou acquisition de nombreux outils et matériels augmentent l'attractivité du site
L’objectif principal reste la préservation du bâtiment et sa rénovation à l'état d'origine.