Дворец Петра III (1758-1762 годы, архитектор А. Ринальди) строился при участии каменщиков Д. Головки, В. Зотикова, резчиков Д. Дурногласова, С. Фирсова. Орнаменты золотили П. Аникеев, И. Половский, В. Блинов.
Комнаты первого этажа, не имеющие декоративного убранства, в XVIII веке были служебными помещениями. Здесь размещена выставка по истории дворцово-паркового ансамбля Ломоносова.
Дворцовые помещения второго этажа - Передняя, Буфетная, Картинный зал, Кабинет, Опочивальня и Будуар
- украшены лепкой, резьбой, росписями по лаку, картинами, шелком. Во всех помещениях сохранилось великолепное лепное убранство потолков и падуг. Особенно интересна лепка на потолке Будуара, изображающая крепость Петерштадт.
Центральное помещение дворца - Картинный зал. Декоративную отделку его стен составляют картины в шпалерной развеске, осуществленной по проекту Ринальди в 1762 году академиком Я. Штелиным и художником К. Пфанцельтом. В 1961-1962 годах отделка зала была восстановлена, при этом соблюдался принцип размещения картин, указанный в чертежах XVIII века. Плоскость стены заполняют шестьдесят три картины, разделенные серебряным багетом. Это создает неожиданные иллюзорные эффекты и живописную игру светотени. В Картинном зале представлены многие школы западноевропейской живописи
XVII - XVIII веков. Самая миниатюрная из шести комнат
- Буфетная. Здесь сохранилось убранство восточной стены, в декоративную композицию которой включен фарфор XVIII века с орнаментальным лепным узором.
Уникальной отделкой зала, Кабинета и Опочивальни являются лаковые росписи, которые украшают панели, двери, дверные проемы. Декоративные росписи с изображением китайских домиков и беседок с мостиками на крошечных островках обрамляет затейливая резьба. Композиции выполнены в характере китайского искусства крепостным художником
- "лакирным мастером" Федором Власовым.
