โครงการหลวงได้เริ่มงานวิจัยเพื่อทดลองการปลูกไม้ผลเขตหนาวที่มีความเหมาะสมกับพื้นที่สูงของประเทศไทย โดยได้ตั้งสถานีเกษตรหลวงอ่างขางเพื่อเป็นสถานีทดลองการปลูกพืชเขตหนาวชนิดต่าง ๆ เป็นแห่งแรก บนหุบเขาสูงของดอยอ่างขาง ตำบลม่อนปิน อำเภอฝาง จังหวัดเชียงใหม่ ในปี 2512

ดอยอ่างขางเป็นพื้นที่อยู่ตอนเหนือ เกือบติดขอบสุดของประเทศไทย บริเวณสถานีโครงการฯ เป็นหุบเขาทอดยาว ล้อมรอบไปด้วยภูเขาทุกด้าน ด้านเหนือติดประเทศพม่า มีความสูงจากระดับน้ำทะเลประมาณ 1,400 เมตร บรรยากาศหนาวเย็น ในห้วงเวลานั้นมีลักษณะเป็นทุ่งหญ้าคา ช่วงฤดูหนาวมีการฝิ่นปลูกอยู่ทั่วไป

พระราชทานทรัพย์ส่วนพระองค์จำนวน 1,500 บาท เพื่อซื้อที่ดินและไร่จากชาวเขาในบริเวณดอยอ่างขางส่วนหนึ่ง เพื่อตั้งโครงการหลวงขึ้นเป็นโครงการส่วนพระองค์ เมื่อ พ.ศ. 2512 ใช้เป็นสถานีวิจัยและทดลองปลูกพืชเมืองหนาวชนิดต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นไม้ผล ผัก ไม้ดอก เมืองหนาว เพื่อเป็นตัวอย่างแก่เกษตรกรชาวเขาในการนำพืชเหล่านี้มาเพาะปลูกเป็นอาชีพ ต่อมาทรงพระราชทานนามว่า “สถานีเกษตรหลวงอ่างขาง” มีพื้นที่ทำการเกษตรในงานวิจัยประมาณ 1,989 ไร่ มีหมู่บ้านชาวเขาที่ทางสถานีฯ ให้การส่งเสริมและพัฒนาอาชีพ จำนวน 9 หมู่บ้าน ได้แก่ บ้านหลวง บ้านคุ้ม บ้านนอแล บ้านปางม้า บ้านป่าคา บ้านขอบด้ง บ้านผาแดง บ้านสินชัย และบ้านถ้ำง๊อบ ที่มีประชากรชาวเขา 4 เผ่าด้วยกัน ได้แก่ ไทยใหญ่ มูเซอดำ ปะหล่อง และ จีนยูนนาน