Павильон «Грот», украшенный внутри раковинами и туфом, в XVIII веке был обязательной принадлежностью регулярных парков Западной Европы.
Проект постройки Грота на берегу царскосельского Большого пруда был разработан архитектором Ф.-Б. Растрелли. Основные работы по возведению здания проводились в 1755–1756 годах, при императрице Елизавете Петровне, а завершились уже при Екатерине II, в 1760-х годах.
Объемное и плановое решение здания — скругленные углы, ниши для статуй, большие полуциркульные экседры, образующие выступы на торцевых фасадах, — характерны для архитектуры барокко. Барочной пышностью и богатством отличаются и фасады, декорированные сложно сгруппированными колоннами, поддерживающими разорванные фронтоны. Над центральной частью павильона возвышается купол с четырьмя окнами-люкарнами, ранее увенчанный фигурным пирамидальным фонтаном, исполненным из дерева (резьба, выполненная охтинскими резчиками, сохранилась и находится в фондах музея-заповедника «Царское Село»). Маски Нептуна в замках окон, капители с дельфинами вместо волют, фигурки тритонов подчеркивают связь павильона с водной стихией. Однако замысел Растрелли украсить интерьеры Грота морскими раковинами и пористым туфом не был осуществлен.
Расположенная перед Гротом пристань перестраивалась в 1830 и 1872 годах. В годы Великой Отечественной войны она была почти полностью разрушена и в 1971–1972 годах отстроена по новому проекту в граните.
В настоящее время павильон используется для размещения временных выставок.