Le château quant à lui, est célèbre pour être l’hypothétique point relais de Louis XVI lors de sa « fuite à Varennes ». Cette bâtisse aurait dû accueillir le roi dans l’éventualité où la citadelle de Montmédy n’aurait pas été accessible. Sachant que Thonnelle et Montmédy ne sont qu’à quelques kilomètres des frontières du Saint-Empire romain germanique à l’époque il existe une forte probabilité que cet événement soit historiquement vérifiable. La légende veut que le trésor royal soit caché au sein du château de Thonnelle, malheureusement, il n’a pas encore été retrouvé… 

La première mention textuelle concernant le village de Thonnelle apparaît au Moyen Âge. À cette même époque sont construits l’église, des forges et un château. Les forges de Thonnelle sont réputées pour laver et transformer le minerai de fer récolté dans les communes alentours (Avioth, Thonne-la-Long et Thonne-le-Thil). Ces forges proposent divers éléments de fabrication notamment des bombes de 320 fabriquées au XIXe siècle, ainsi que la production annexe de charbon de bois sortant directement du haut-fourneau.