Den 30-årige mannen flydde efter attacken, som skedde i onsdags, men greps sedan.
Samtliga inblandade är amerikanska medborgare, uppger polisen i staden Kempten.
Kvinnorna vandrade i området när de stötte på mannen. Han ska enligt polisen ha övertalat dem att följa med till en vacker utsiktsplats.
Där attackerade han först 21-åringen, enligt polisen. När väninnan ingrep knuffade han ut henne för sluttningen. Han ska därefter ha försökt att förgripa sig sexuellt på 21-åringen, för att sedan även kasta ut henne för branten.
Båda kvinnorna hittades svårt skadade av räddningspersonal cirka 50 meter ned. 21-åringen flögs till sjukhus, men hennes liv inte gick att rädda.
Mannen misstänks för mord, mordförsök och försök till sexuellt övergrepp.
Neuschwanstein sägs ha inspirerat Disney till bland annat sagoslottet i "Törnrosa", och är en av Tysklands populäraste turistattraktioner.