Для Елизаветы Растрелли спроектировал два гигантских новых дворца: Екатерининский, названный в честь ее матери, в Царском Селе и огромный Зимний дворец в Санкт Петербурге.
История создания Екатерининского дворца связана с тем, что жена Петра Первого Екатерина задумала сделать сюрприз своему супругу, построив загородный дом втайне от Государя. Хотя Петр всегда предпочитал жить неподалеку от воды, она выбрала спокойное поросшее лесами место с серебрящимися в лунном свете болотами приблизительно в двадцати четырех километрах на юго-восток от Петербурга. В течение двух лет, когда Петр отсутствовал, она строила там небольшой загородный дом и разбивала сад. Затем Екатерина пригласила Петра отправиться верхом на прогулку и, к большому удивлению Царя, перед ним открылся вид на постройку в том месте, где он совсем этого не ожидал. Легенда рассказывает, что Царь был в восхищении и обнял жену со словами: «Никогда меня моя Катерина не обманывала и не высказывала ложного мнения. Я думаю, что ей хотелось показать мне, что вокруг Петербурга есть прекрасные окрестности, которые стоят того, чтобы их украшать, хотя рядом там и нет воды».
Никто не знает точно, было ли так в действительности, но известно, что с 1708 года эти места принадлежали Екатерине. Здесь было построено двухэтажное деревянное здание длиною около пятидесяти метров с шестнадцатью комнатами на каждом из этажей. Все помещения были спроектированы и убраны в голландском стиле. После смерти Петра I имя этой местности Саарское Село (от финского слова «возвышенность») было изменено на Царское Село. Екатерина оставила эту усадьбу своей дочери Елизавете, которая еще в годы юности, когда ее финансовые возможности были весьма ограничены, наняла архитектора Земцова сделать ремонт во дворце и художественно оформить сады.
В 1752 году Растрелли приступил к реконструкции дворца. Елизавета настаивала, чтобы зодчий, насколько возможно, сохранил уже существовавшее здание. Растрелли увеличил общий объем дворца, добавив к нему крылья. Он спроектировал огромное трехэтажное здание протяженностью почти в 300 метров, фасадом своим обращенное в парк. Пять позолоченных куполов венчали северо-восточную угловую часть дворца, который архитектор приказал покрасить в ярко-голубой и фисташковый цвета, усилив их тон белой отделкой. Огромные атланты, размещенные вдоль фасада, поддерживали на своих плечах колонны верхних этажей. Позолоченные статуи кариатид стояли на балконах с золочеными решетками. Все это выглядело настолько пышно, что крестьяне верили, будто крыша и вся отделка были на самом деле сделаны из чистого золота.
Под руководством Растрелли и Чевакинского все ведущие декораторы того времени, как русские, так и иностранные, работали над убранством великолепных залов, следовавших один за другим в роскошной анфиладе. Дверные проемы анфилады обрамлены прекрасными узорами, выполненными резчиками по дереву, использовавшими для своей работы мягкую древесину липы, пропитанную маслом. В уникальной Янтарной комнате были выставлены шкатулки, коробочки и шахматные фигуры; даже стулья и столы — все в этом зале было выполнено из янтаря. И стены этой комнаты покрывали прозрачные янтарные панели медового цвета. Петр Великий впервые увидел эти панели во дворце Монбижу в Берлине, когда он в 1716 году проезжал через него на пути в Париж Петр уговорил Фридриха Вильгельма I совершить с ним обмен этих панелей на несколько десятков рекрутов, каждый ростом метр восемьдесят сантиметров, для прусского гренадерского полка. Панели лежали не использованными, пока в 1750 году их не обнаружил Растрелли. Для реставрации панелей был нанят итальянский мастер, специалист по обработке янтаря. Он работал вместе с русскими подмастерьями пять лет, после чего Растрелли смог отделать стены Янтарной комнаты. Эти бесценные панели были украдены фашистами во время Второй мировой войны и, к несчастью, бесследно исчезли.
Растрелли задумал Большой зал дворца, который благодаря двустороннему освещению должен был стать даже более красивым, чем Зеркальная галерея в Версале. В восемнадцатом веке отделка интерьеров зеркалами стала модной и в России, и во всех императорских дворцах они появились в изобилии. Зеркало было связано со многими суевериями. Раньше московиты считали нужным прятать зеркало в углу, держать завешенным и смотреться в него лишь тогда, когда человек был уверен, что он находится один в комнате. В петровское время зеркала в Россию завозили в больших количествах, и позволение смотреться в них на виду у других стало знаком прогресса и свободы.
Большой зал, или Светлая галерея Растрелли — двусветный зал длиной 47 метров. Огромные, отделанные плиткой голубого и белого цвета печи, по высоте почти достигавшие потолка, стояли в двух концах зала. Простенки между тринадцатью парами дверей и парных им окон полностью покрыты зеркалами, окаймленными сияющими золотом деревянными рамами. В сверкающих зеркалах отражались последние маскарады и приемы Елизаветы.