Erst die Erweiterung um den „Neu-Garten“ erlaubte aber die Anlage einer als „Hippodrom“ bezeichneten Sportstätte mit „Radfahrbahn“ und eingelagerten Rasenplätzen für Croquet und Lawn Tennis. Ganz in der Nähe war auch ein „Fußballplatz“ eingeplant worden.
Das „Hippodrom“ konnte im Januar 1887 mit Eissport-Veranstaltungen eröffnet werden, denn das gesamte Areal verwandelte sich während der Wintermonate bei entsprechenden Temperaturen in eine riesige Eisfläche. In den Folgejahren wurden dort immer wieder auch überregionale Eislaufwettbewerbe ausgetragen, wenn es die Wetterbedingungen erlaubten.
Ab dem 15. Mai 1887 folgten dann auf der „Radfahrbahn“ zweimal im Jahr Rennen für Hochrad, Dreirad und Dreirad-Tandem. Später gab es bis 1895 Wettbewerbe für das Niederrad und das Zweirad-Tandem. Umjubeltes Idol war August Lehr, der zu unzähligen Erfolgen kam und sogar Weltmeister wurde.
Am 23. Januar 1892 öffnete der Palmengarten dann „seine Pforten dem neuaufblühenden Fußballsport zum ersten Male.“ An diesem Tag trat der Fußballclub Frankfurt (heute: Sportclub 1880) gegen den „englischen Klub von Wiesbaden“ zu einem Rugbyspiel an. „Fußball“ war nämlich zunächst ein Oberbegriff für Rugby und „Soccer“.
Intensive Kontakte auch zu Mannschaften aus dem Mutterland des Sports führten schließlich dazu, dass die englische Sitte übernommen wurde, Rugbyspiele mit „Athletischen Wettkämpfen“ zu kombinieren. Diese Wettkämpfe verselb-ständigten sich im weiteren Verlauf und wurden Bestandteil von Sportfesten, die später sogar als „Internationale Olympische Spiele“ bezeichnet wurden.
Das Ende der „Athletischen Wettkämpfe“ im Jahr 1910 „überlebte“ lediglich der bis dahin im Stillen blühende Tennissport. Ab 1919 konnte der bereits 1914 gegründete Frankfurter Tennisclub (FTC) Plätze im Palmengarten nutzen und sich erfolgreich immer weiter ausbreiten. Am 22. Oktober 1989 kam es jedoch zum letzten Ballwechsel im Palmengarten, weil der FTC eine andere Spielstätte gefunden hatte.
Beinahe ein Vierteljahrhundert (1887 bis 1910) war der Palmengarten daher neben der „Pferderennbahn“ und dem „Main“ die wichtigste Sportstätte in Frankfurt. Hier fanden der Eissport, der Radsport, der Fußballsport (Rugby), die Leichtathletik („Athletische Wettkämpfe“) sowie das „Lawn-Tennis-Spiel“ optimale Voraussetzungen.
Beschäftigte der Palmengarten-Gesellschaft pflegten die Anlagen und sorgten für deren Instandhaltung. Dies war vor allem während der Eissportsaison besonders zeitaufwändig, zumal dann die jeweiligen Wetterbedingungen eine große Rolle spielten. Werbewirksam wurde auch immer wieder darauf hingewiesen, dass die Radrennbahn und damit ein großer Teil der Gesamtfläche schon „beleuchtet“ werden konnten.
Ein Clubhaus bot den Sporttreibenden die Möglichkeit, sich in unmittelbarer Nähe des Sportgeländes umzuziehen und mit Getränken zu versorgen. Zuschauer hatten die Gelegenheit, Sportereignisse bequem aus der Nähe zu verfolgen, und wurden im Rahmen des damals Möglichen mit aktuellen wettkampfbezogenen Informationen auf dem neuesten Stand gehalten.
Da Sportveranstaltungen ohne musikalische Begleitung damals nicht denkbar waren, hatten die Planer außerdem für einen „Musik-Pavillon“ gesorgt, in dem Militär- oder Feuerwehrkapellen untergebracht werden konnten. Dies war gerade im Winter zur Unterhaltung der Eisläuferscharen von großer Bedeutung. Das Programm bot neben aktuellen „Schlagern“ auch Opern- oder Operettenmusik und vor allem immer zahlreiche „Märsche“.
In den meisten Fällen musste sich der aufblühende Sport zu dieser Zeit dagegen noch mit mehr oder minder geeigneten Rasenflächen am Stadtrand, mit vom Sportgelände weit entfernten „Umkleideprovisorien“ sowie mit obskuren „Lagerstätten“ für Zubehör wie Torstangen und Bällen begnügen. Auch Exerzierplätze und Kasernenhöfe wurden von den Sportlern notgedrungen für Training und Wettbewerbe genutzt. Gepflegte „Lawn-Tennis-Plätze“ waren dagegen nur in Villenvierteln und Kurparks zu finden.
Es kann daher wohl mit einiger Berechtigung davon ausgegangen werden, dass die Sportanlage im Palmengarten zu dieser Zeit in Deutschland einmalig war. Deshalb ist auch zu verstehen, dass die Palmengarten-Gesellschaft in einer Denkschrift aus dem Jahr 1914 zu folgenden Feststellungen kam:
„Zu einer Zeit, in welcher der Sport in Deutschland bestenfalls geduldet war, keinesfalls aber gefördert wurde, wo Staat und Gemeinde ihm noch verständnislos gegenüberstanden, wurden dem im Palmengarten möglichen Sport die Pforten geöffnet und eine gastliche Stätte bereitet.
Radfahrsport, Lawn Tennis, Fußball und andere Rasenspiele, Eislaufsport, Veranstaltungen von Turn- und ähnlichen Vereinen wurden bei uns, zu allererst in Deutschland, ausgeübt. Zeitgemäße Einrichtungen wurden zu bescheidenen, die Selbstkosten deckenden Preisen dem Publikum zur Verfügung gestellt und schließlich Jugend-, Spiel- und Tennisplätze bereitgehalten, wie sie sonst in Frankfurt gänzlich fehlten.
Es mag jedoch festgestellt werden, dass wir mit unseren kostspieligen Anlagen stets dem Bedürfnis vorausgeeilt sind und … es … gelungen ist, in unserem Rahmen zu dem sportlichen Aufschwung in Deutschland das Unsere beizutragen.“