Центральную часть фасада дворца занимает Средний дом, в котором сохранено трехчленное деление прежней композиции – традиционное построение из центрального объема и двух боковых ризалитов. Таким образом, Средний дом представляет собой как бы самостоятельный дворец, вкомпонованный в середину дворцового блока. По обе стороны от Среднего дома, на равных расстояниях, симметрично выделены ризалитами боковые флигели, приходящиеся на середину каждой из боковых частей корпуса. Это основное членение фасада завершается двумя формирующими весь корпус павильонами, из которых один служит церковью. Выделяясь высотой кровли, более крупным ордером и некоторыми деталями, Средний дом и боковые флигели не нарушают строгой прямолинейности фасада и объемной целостности всего блока.
Композиция дворца решена в виде единого объема, без резкого выделения отдельных частей здания и его центральной оси. Ритм фасада определяется не столько объемными членениями, сколько мощным рельефом колонн, чередующихся с оконными проемами. Фасадные стены галерей превращаются в сплошную колоннаду, в которой громадные окна почти полностью занимают междуколонные промежутки.
Растрелли стремился раскрыть покои дворца к свету, воздуху, окружающему пространству. Это он делал при помощи необычно частых больших оконных проемов. Чередование колонны и окна, сочетание пластической силы с прозрачностью здесь вполне отвечает архитектурному замыслу.
Особенностью дворца является характерная для Растрелли яркая расцветка фасада. По свидетельству самого архитектора, дворец сверкал золотом – вызолочены были лепные детали наличников, вазы и статуи балюстрады, капители колонн и пилястр. Золоченые детали выступали на фоне двух цветов – лазоревого, в который была окрашена сама стена фасада, и белого цвета колонн.
Элементы наружного декора – лепные атланты, кариатиды, эффектные львиные маски, массивные кронштейны цоколя, сочная лепка капителей, замковые камни в виде рельефных ратушей, лепной узор наличников верхнего этажа – представляют собой части штукатурного покрытия фасада. Обильный рельеф составляет как бы пластичную ткань самого фасада, а не наложенный на стену набор скульптурных фигур и лепных украшений.
То же следует сказать и о расцветке: штукатурка органически требует цвета, допуская при этом самые разнообразные сочетания тонов. Многоцветная раскраска фасада Царскосельского дворца столь же органично сочетается с материалом, как органично связана с ним и пластика фасадного убора.
Причудливые линейные и декоративные лепные элементы фасада выступают на фоне чрезвычайно крупных и сильных архитектурных форм. Блеск сверкающей позолоты и яркая двухцветная окраска сочетаются с предельной строгостью основных архитектурных мотивов и симметричностью членений. Эффект гигантского многоколонного фасада усиливается еще и благодаря тому, что Растрелли поместил главный вход во дворец не в центре (где он находится теперь, после позднейших перестроек), а в конце здания – в правом торцовом павильоне. Для того чтобы попасть во дворец, надо было пройти или проехать мимо всего фасада, который как бы проплывал перед посетителем во всем великолепии своих форм.
Как уже говорилось, внутри Царскосельский дворец представляет собой анфиладу парадных помещений. Анфиладой занят верхний этаж дворца, причем большинство залов занимает всю ширину корпуса и освещается с двух сторон. В первом этаже – коридорная система с двусторонним расположением помещений.
Переход анфилады использован для того, чтобы создать непрерывную цепь переходящих один в другой роскошных дворцовых покоев, цепь, в которой с особой силой и блеском выделено ее главное звено – Большой зал. Все другие залы анфилады как бы подготавливают к тому ослепительному зрелищу, которое раскрывается при входе в него. Расположенные один над другим два ряда окон льют с двух сторон свет в громадное прямоугольное пространство зала площадью 846 кв. м. Зеркала в разном обрамлении занимают простенки, золоченой резьбой заполнены все остающиеся межоконные промежутки. Потолок заполнен громадной плафонной росписью. Окна поставлены так часто и в нижнем ряду они так велики, что в сочетании с межоконными зеркалами они как бы упраздняют стены. Все громадное пространство зала кажется раскрытым, наполненным светом, а легкие облака и летящие фигуры плафона усиливают эффект.
Помимо Большого зала, были еще, по словам самого Растрелли, «кабинет, обои которого были сделаны в китайском духе, с лепным обрамлением и консолями, на которых были установлены саксонские вазы исключительной красоты», и многие другие залы. Это и Малиновая столовая, где стены членились пилястрами, или «столбами», причем под стекло, покрывавшее поверхность пилястров, была подложена малиновая фольга. Аналогичным образом Растрелли оформил и соседнее помещение – Зеленую столовую, где вместо малиновой он применил зеленую фольгу.