Все постройки Конюшенного двора одноэтажные, оформлены в стиле барокко и завершены высокими двускатными крышами. Его ядро – это главное здание с прямоугольным внутренним двором, по периметру которого поставлен поздний, в формах эклектики, П-образный в плане каретный сарай. Жилой (шталмейстерский) приземистый флигель, оформленный в стиле барокко, расположен на незначительном удалении, тянется параллельно восточному корпусу главного здания и соединен с ним глухой каменной оградой с воротами и калиткой. От Набережной улицы флигель отделяется палисадником и оградой, сохранившей свой первоначальный облик. Звенья ограды из деревянного штакетника укреплены на высоком фундаменте с массивными кирпичными оштукатуренными столбами, установленными вдоль Набережной улицы до соседнего здания.
Первый конюшенный двор в Царском Селе построила императрица Екатерина I близ своих каменных палат. В 1743–1744 гг. его перевели на другое место, находившееся в конце Садовой улицы. Императрица Елизавета в 1751 г. распорядилась построить новые каменные конюшни с фуражным двором и флигель с жилыми покоями для конюшенных служителей. В 1756 г. архитектор Б.-Ф. Растрелли составил проект конюшен на двести лошадей и проект сараев для придворных карет с фуражным двором и покоями для служителей. По Высочайше утвержденной смете на строительство конюшен требовалось 67 тыс. 304 руб., а на постройку фуражного двора – 21 тыс. 477 руб. Строительство, производившееся под руководством архитектора С.И. Чевакинского, было закончено в 1762 г.
Архитектурное убранство Конюшенного двора имеет характерные для барокко черты, сообщающие парадный облик утилитарному сооружению. Такое решение отвечает важному местоположению вблизи регулярной Эрмитажной рощи, в сторону которой ориентирован ансамбль. Протяженным фасадом длиной около девяносто трех метров главное здание обращено к Каскадному каналу, завершая застройку Садовой улицы. От тротуара его отделяет широкая полоса палисадника с газоном и рядовой посадкой деревьев. Сложный ритм трехчастной композиции фасада с выделением центра организован креповками и рустованными пилястрами. Центральную часть в три оси завершает высокий треугольный фронтон, а боковые части, увенчанные лучковыми фронтонами, симметрично расчленены пилястрами на три части в две оси каждая. Барочный декор включает в себя наличники оконных проемов с ушками и сильно выступающие из плоскости стены скошенные замки. Сочные лучковые сандрики акцентируют боковые фланги.
Главное здание, первоначально П-образное в плане, состояло из трех корпусов. Денники размещались в корпусе со стороны Садовой улицы, а восточный и западный корпуса занимали экипажные сараи. Отдельно расположенный жилой флигель, основу которого, предположительно, составил более ранний дом гардеробмейстера Чулкова, предназначался для квартир унтер-шталмейстера и берейтора. С главным зданием конюшен его соединяла каменная ограда с воротами. Со стороны Нижних прудов территория конюшенного двора также была обнесена оградой на каменном фундаменте и каменных столбах.
По проекту и смете архитектора В.И. Неелова в 1770 г. возвели новый корпус, придавший главному зданию замкнутый план в виде каре; увеличилось число денников, соорудили кузницу, магазины, фуражные сараи, каретники. Начатые работы по строительству нового корпуса конюшен после отъезда Неелова в Англию продолжались под руководством архитектора И. Ситникова.
В 1785 г. на месте старого деревянного конюшенного двора по проекту архитектора И.В. Неелова построили каменный манеж (ныне – Садовая ул., 16) и нарядную каменную ограду с полуциркульными в плане воротами между манежем и Нижними конюшнями. В комплекс конюшен в то время входили каменный манеж, каменные конюшни, экипажные и фуражные сараи и кузница внутри двора[153].
При императоре Павле Царскосельский Конюшенный двор и манеж использовались для размещения Гусарского полка.
К середине XIX в. строения Конюшенного двора сильно обветшали. Назначение здания неоднократно менялось, что вызывало существенную внутреннюю перепланировку. Приспособление части экипажного сарая в главном здании конюшен со стороны Конюшенной улицы под жилье для 36 конюшенных служителей с кухней и сушильней было осуществлено в 1857 г. по проекту архитектора придворного конюшенного ведомства П.С. Садовникова. Со стороны Конюшенной улицы заложили воротные проемы и устроили вместо каждого из них по два окна. В 1862 г. подрядчик купец М. Павлов перестроил вторую часть экипажного сарая в главном здании конюшен под жилье для 38 полицейских городовых.
С 1866 по 1869 г. ремонтными работами и перепланировкой конюшен занимался архитектор А.Ф. Видов. Он по своему проекту построил в центре двора отдельно стоящий каменный экипажный сарай. В новом каретнике было предусмотрено устройство теплого и холодного помещений для хранения экипажей, ремонтные мастерские.