Der neue kaiserliche Palast wurde auf Initiative von Nikolaus I. in der Zeit von 1838 bis 1850 an dem Ort errichtet, an dem zuvor der alte Großfürstliche Palast von Ivan III. und später der Palast von Kaiserin Elisabeth Petrowna, der im 18. Jahrhundert erbaut wurde, stand. Die Planung und der Bau wurden von einer Gruppe von Architekten durchgeführt, zu der N.I. Tschitschagow, W.A. Bakarew, F.F. Richter, P.A. Gerasimow, F.G. Solzow und andere gehörten, unter der Leitung von K.A. Ton, der als Begründer des „byzantinisch-russischen Stils“ bekannt ist.

Der Palastkomplex, der den Namen „Großer Kremlpalast“ erhielt, umfasste sowohl das neue Gebäude als auch die erhaltenen Bauwerke aus dem späten 15. bis 17. Jahrhundert, die zuvor Teil der großfürstlichen und königlichen Residenz waren. Dazu gehören die Granowitaya-Kammer, die Goldene Zarin-Kammer, der Terem-Palast und die Palastkirchen. Nach der Fertigstellung der Waffenkammer im Jahr 1851 und dem angrenzenden Gebäude der Apartments im Norden, das durch einen Luftübergang mit dem Palastkomplex verbunden war, wurde ein einheitliches Ensemble des Großen Kremlpalastes geschaffen, das kompositorisch und stilistisch verbunden war.

K.A. Ton reproduzierte in hohem Maße die Planung des alten Ensembles, während die Fassaden der neuen Gebäude architektonische Themen der alten Bauwerke weiterentwickelten. Die Arkade des ersten Geschosses des Palastes erinnerte an das Untergeschoss von Alevis, die Terrasse über der Arkade wiederholte die alten Gullys, und der Wintergarten über dem neuen Übergang erinnerte an die hängenden Gärten der Antike. Die Fensteröffnungen des zweiten Stocks, die Pilaster zwischen ihnen und der zentrale Teil mit Kokoschniks und Kuppel korrespondierten mit der Architektur des Terem-Palastes. Dennoch waren die Fassaden des Gebäudes aufgrund ihrer Trockenheit und Monotonie von der Malerhaftigkeit der Tereme befreit.

Dennoch war das Schaffen von K.A. Ton von Innovation geprägt: Er verwendete für die russische Architektur einzigartige großspannende, leichte Ziegelgewölbe, metallene Dachkonstruktionen und neue Baumaterialien wie Zement für figürliche Güsse, was von seinen Zeitgenossen hoch geschätzt wurde.

Die innere Planung des Palastes umfasst etwa siebenhundert Räume, darunter das Hauptfoyer mit Treppe, fünf repräsentative Ordenssäle, die Empfangsräume der Kaiserin, die Wohnräume der kaiserlichen Familie und Diensträume im Erdgeschoss. Die Innenräume, die in verschiedenen Stilen von „Renaissance“ bis „byzantinisch-russisch“ gestaltet sind, zeichnen sich durch Eleganz und hohe Qualität der Arbeiten aus, was es ermöglicht, den Palast als Museum für russische Palastinterieurs zu bezeichnen.

In den Jahren 1933-1934 wurden die Alexandrow- und Andrejew-Säle in einen Sitzungssaal des Obersten Sowjets der UdSSR umgewandelt, wodurch sie ihren Glanz verloren. In den Jahren 1994-1998 wurden die Säle auf Beschluss des Präsidenten der RF wiederhergestellt.

Heute dient der gesamte Komplex des Großen Kremlpalastes, mit Ausnahme der Waffenkammer, als Hauptresidenz des Präsidenten der RF.