Сложное по плану здание оказалось к тому же пестрым по отделке и демонстрирующим полное отсутствие архитектурной цельности. Это хорошо понимал молодой тогда архитектор Варфоломей Растрелли, который в 1753 г. составил проект кардинальной перестройки дворца и устройства перед ним круглой городской площади, окруженной колоннадой, с конной статуей Петра I в центре. Для этого он предполагал использовать памятник, созданный ранее его отцом, скульптором Карло Бартоломео Растрелли. На протяжении года зодчий разрабатывал ряд вариантов проекта здания, пока наконец не добился его одобрения. 7 июня 1754 г. Елизавета Петровна подписала указ, который гласил: «Понеже в С.-Петербурге наш Зимний дворец не токмо для приему иностранных министров и отправления при Дворе во уреченные дни праздничных обрядов по великости нашего императорского достоинства, но и для уменьшения нам с потребными служительми и вещьми, доволен быть не может, для чего мы вознамерились оный наш Зимний дворец с большим пространством в длине, ширине и вышине перестроить».
Строительство дворца, развернувшееся в 1755 г., было в то время самым значительным в столице. Для заготовки лесоматериалов, камня и песка к нему были приписаны угодья, расположенные вдоль рек, впадавших в Волхов, Ладожский канал и Неву. В распоряжение Конторы строения Зимнего дворца были откомандированы все «казенные мастера»: каменщики, плотники, кузнецы, слесари, столяры, лепщики, мраморщики, позолотчики и другие специалисты. Всего на постройке было занято одновременно до 4000 рабочих, солдат и учеников.
Здание было в основном выстроено за шесть лет. Многие парадные помещения оставались еще незавершенными, однако 5 апреля 1762 г. Петр III поспешил переехать в новый дворец, где на следующий день состоялся традиционный обряд освящения.
Проект нового, четвертого Зимнего дворца, разработанный Растрелли, отличался большим размахом. Грандиозное здание было спланировано в виде гигантского замкнутого четырехэтажного прямоугольника с обширным внутренним двором. Его фасады обращены на Неву, в сторону Адмиралтейства и на площадь, в центре которой, как уже говорилось, Растрелли предполагал поставить конную статую Петра I.
Создавая Зимний дворец, Растрелли каждый фасад проектировал по-разному, исходя из конкретных условий. Северный фасад, обращенный на Неву, тянется более или менее ровной стеной, не имея заметных выступов. Со стороны реки он воспринимается как нескончаемая двухъярусная колоннада. Южный фасад, выходящий на Дворцовую площадь и имеющий семь членений, является главным. Центр его выделен широким, пышно декорированным ризалитом. Из боковых фасадов наиболее интересен западный, обращенный в сторону Адмиралтейства.
Снаружи дворец был окрашен в ярко-лазоревый цвет. На голубом фоне блистали белизной сотни колонн, то собранных в пучки, то одинарных, то сгруппированных попарно. Поставленные друг на друга, они словно продолжались позолоченными фигурами воинов и мифологических богинь или высокими вазами, украшающими карниз.
Два яруса колонн и оконные проемы – основной мотив фасадов Зимнего дворца. Но если колонны по всему фасаду одинаковы, то обрамление окон – а их насчитывается 1945 – поражает своим многообразием. Одни сравнительно скромны, другие украшены лепниной, третьи – масками, головами львов, крылатыми амурами.
Фасады дворца расчленены антаблементом на два яруса. Они декорированы колоннами ионического и композитного ордеров. Колонны верхнего яруса объединяют второй (парадный) и третий этажи.
Сложный ритм колонн, богатство и разнообразие форм наличников, обилие лепных деталей, множество декоративных ваз и статуй, расположенных над парапетом и над многочисленными фронтонами, создают исключительное по своей пышности и великолепию декоративное убранство здания.
Знаменитые кованые ажурные ворота ведут в огромный двор, куда раззолоченные кареты подвозили гостей, не имевших права, подобно послам и министрам, входить во дворец через почетный подъезд со стороны набережной.
Оба входа ведут в обширный вестибюль, в глубине которого медленно и плавно поднимается парадная беломраморная Посольская лестница. Парадная Иорданская лестница расположена в северо-восточном углу здания. Во втором этаже вдоль северного фасада располагались анфиладой пять больших залов, так называемых «антикамер», за ними – огромный 34-колонный зал, Аванзал, Георгиевский (Большой Тронный) зал, а в юго-западной части – дворцовый театр.
Для того чтобы попасть в Тронный зал, посетителю надо было пройти через цепь великолепно украшенных помещений – парадную анфиладу. Дверь каждого помещения расположена против двери, ведущей в соседний зал, и, когда напудренные великаны-лакеи в чулках и башмаках с блестящими пряжками по очереди распахивали белые с золотом дверные створы, перед гостями открывалось поразительное зрелище.