On peut distinguer trois types de rapports au site et à l’environnement développés dans les Case Study Houses. Ces trois genres de rapports sont généralement complètement dissociés. Chacun des rapports correspond à une échelle, à une distance particulière établie entre le site et la villa. Ce sont: l’environnement rentrant dans la maison, en relation directe et intérieure avec la maison; l’environnement immédiat et en relation directe et extérieure avec la villa; enfin l’environnement lointain, le paysage. Ellwood illustre parfaitement ces trois types de relation à l’environnement dans le plan de sa Case Study House #16, où il désigne et distingue: la “child court”, la “living terrace” et la “view terrace”.

L’environnement «intérieur»: la cours et le patio

Les Case Study Houses viennent systématiquement s’implanter de manière légère dans le site. Toujours posés, ou légèrement en suspends au-dessus du sol, leurs implantations ne nécessitent jamais d’excavations lourdes. Ce type d’implantation induit un impact minimum sur le sol. Ceci est parfaitement illustré par la Case Study House #21 de Koenig, dont on voit la structure ci-joint.
Cette méthode d’implantation autorise tout naturellement une multitude de jeux avec le site. Spontanément, peut émerger dans la maison le sol naturel resté intouché et faire pénétrer la nature au cœur de la maison. Il est ainsi fait largement usage dans les Case Study Houses de patios et d’espaces extérieurs-intérieurs. Les villas du Case Study House sont donc posées dans le site mais contrairement au villa du mouvement moderne c’est pour s’y fondre.

L’environnement proche: l’importance du jardin

Les villas du Case Study Program s’implantent la plupart du temps dans des quartiers résidentiels de banlieues. Elles occupent donc généralement un terrain limité dont elles ne peuvent pourtant occuper les limites. Le travail des concepteurs du Case Study House program consiste donc à limiter et à qualifier ce lieu généralement indifférencié et difforme qui s’inscrit entre les limites du terrain et celles de la maison. Le jardin est alors traité soit comme une zone tampon, venant créer une distance entre l’espace public et celui de la maison, soit véritablement comme une prolongation de l’espace de vie. Les architectes des Case Study Houses arrivent à qualifier ces espaces par une multitude de traitements originaux. Il s’agit, par exemple, des traitements des extensions et des murs extérieurs. Ce traitement peut se faire de manière complètement novatrice : comme par exemple dans l’utilisation de panneaux translucides par Ellwood  ou Killingworth.

L’environnement lointain, le paysage:

Les Case Study Houses se situent souvent dans des sites bénéficiants de vues privilégiées. Ces sites correspondent aux quartiers résidentiels en hauteur dans les collines environnants les grandes villes californiennes. La villa #22 de Koenig en est l’archétype. Quand ils bénéficient de telles possibilités, les architectes du Case Study Program traitent généralement les espaces de leurs villas de telle façon à créer un cadrage du paysage. C’est à dire que les espaces sont travaillés de manière à gommer voir occulter l’environnement immédiat pour créer une relation directe entre l’intérieur de la villa et le paysage. Ce traitement crée une sensation de flottement totale de la villa sur le paysage. Ils engendrent une continuité singulière entre ces espaces lointains et l’espace intérieur de la villa. Ceci est particulièrement sensible dans les réalisations de Ellwood et Koenig.

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