После опалы Меншикова, его дворец в Ораниенбауме был конфискован и передан в ведение Канцелярии городовых дел. В 1737 г. по распоряжению Анны Иоанновны во дворце был устроен госпиталь.
В 1743 году Елизавета Петровна пожаловала Ораниенбаум своему племяннику Петру Фёдоровичу (будущему императору Петру III), женатому на Екатерине Алексеевне (будущей императрице Екатерине II).
Перестройкой Большого Меншиковского дворца для Петра Фёдоровича руководил Франческо Бартоломео Растрелли. По его проекту была создана Парадная лестница, ведущая на второй этаж дворца. Лестница, сделанная из бука, отличается своими балясинами, выполненными мастером-резчиком Иваном Казанцовым. Они все – разные! Каждая балясина – отдельное произведение искусства резьбы по дереву.
Парадная лестница ведет в Белый (Концертный) зал. Этот зал был оформлен для Петра Фёдоровича по проекту Растрелли. Но в конце XIX века зал был реконструирован в стиле неорококо. На стенах над новыми каминами были помещены портретные медальоны Петра Фёдоровича и его супруги. От проекта Растрелли сохранился наборный паркет.
У Петра Фёдоровича была фаворитка (любовница) Елизавета Романовна Воронцова. Для нее во дворце была устроена особая комната – опочивальня, из которой винтовая лестница вела в покои Петра Фёдоровича. В последствии эта комната неоднократно перестраивалась. Современный ее вид соответствует началу XX века. Укомплектована она мебелью и предметами из Ораниенбаумской исторической коллекции.
По преданию Пётр III подписал отречение от престола в восточном флигеле Большого Меншиковского дворца. Это произошло 29 июня 1762 года.