Большой дворец с Большим каскадом являются одним из ярчайших примеров органического синтеза архитектуры, скульптуры, водно-декоративного оформления и паркового ландшафта в русском искусстве.

Большой каскад - самый крупный из триумфальных монументов первой четверти XVIII века, воздвигнутых в ознаменование победоносного окончания Северной войны. Большой каскад объединяет шестьдесят четыре фонтана, двести пятьдесят пять скульптур и декоративных деталей. Фасад Большого грота с каскадами вытянут на 40 метров с лишним. Каменный массив врезан в толщу земляного склона и является как бы монолитным контрфорсом, укрепляющим гору, на которой возвышается дворец. Фасад грота ритмично расчленён глубокими арками, опирающимися на пилоны с гранитным цоколем. Замок каждой арки подчёркнут золочёным маскароном. Грот завершён сложным карнизом и мраморной балюстрадой. Справа и слева от грота расположены боковые каскады, каждый шириной 8 метров, с семью ступенями, имеющими фигурные выступы. Ступени украшены барельефами, кронштейнами, бронзовыми золочёными статуями и вазами на гранитных пьедесталах.

Перед аркой грота находится фонтан «Корзинка», состоящий из двадцати восьми низких наклонных струй, образующих подобие плетёной корзины, в центре которой поднимается девять высокий струй. Воды этого фонтана сливаются в ковш по трём уступам Среднего каскада.

Над гротом устроена терраса, южная сторона которой замкнута стеной с мраморной балюстрадой. Начиная от террасы, каскады идут уступами: против каждого из них зеркала террасной стены украшены большими маскаронами Нептуна и Вакха, выбрасывающими воду в мраморные раковины. По сторонам маскаронов в неглубоких нишах помещены мраморные бюсты, олицетворяющие времена года. У подножия каскадов расположен ковш, в центре которого высится бронзовая группа Самсона. От ковша начинается канал, связывающий Большой каскад с морем. У истока канала стоят две бронзовые аллегорические статуи - древний старец Волхов и дева Нева.

По обе стороны канала тянутся аллеи, но не дубовые и не липовые: это аллеи фонтанов, светлые струйки которых выделяются на тёмной хвое деревьев Нижнего парка.

Фонтан «Самсон» был поставлен по приказу Екатерины I. Первоначально здесь замышлялся фонтан «истории Еркуловой, который дерётся с гадом семиглавым, называемым гидрою, из которых голов будет идти вода по каскадам». (4, с.206). Струи этого фонтана поднимаются на 20 метров и вырываются из пасти громадного льва, которого рвёт Самсон. Раньше Самсон был поднят ещё выше, но брызги его при морском ветре достигали дворца, поэтому Елизавета Петровна повелела понизить фонтан, и теперь он бьёт ниже террасы, расстилающейся перед дворцом.

Строительство грота и каскадов началось весной 1715 года. В течение всего строительства было осуществлено множество переделок различными архитекторами. Так, первоначально Большой грот был задуман лишь с двумя боковыми каскадами, а ковшу предполагалось придать прямоугольные очертания. Как мы знаем, в 1716 году в Петергоф приехал архитектор Ж. Б. Леблон. Он внёс улучшения в конструкцию каскада, применив для устойчивости своды, и дополнил его убранство новыми художественными деталями. Леблон считал необходимым кроме «простых падучих вод» использовать «играющие воды» (то есть фонтаны). Он предложил устроить в средней части грота «холодную залу» с двумя стенными фонтанами, а из двух боковых его помещений вывести лестницы на верхнюю террасу грота, с которой можно было бы подняться на эспланаду перед дворцом. (6, с. 373).

После смерти Леблона в 1719 году работы продолжает вести И.-Ф. Браунштейн и Н. Микетти под руководством самого Петра I. Важнейшей вехой в истории создания петергофской резиденции явилась поездка в Ропшу в августе 1720 года Петра I, определившего возможность устройства самотечного водовода от ропшинских родников. Его постройка позволила создать грандиозный фонтанный ансамбль, не имеющийся себе равных в мире по многоводности и разнообразию форм.

Уникальный водовод Петергофа был создан в 1720-1721 годах по проекту русского инженера-гидравлика Василия Туволкова. Общая длина водовода составила 40 километров. На его трассе расположено восемнадцать прудов - хранилищ, вмещающих более одного миллиона кубических метров воды и занимающих площадь почти 100 га. Главная особенность петергофской системы водоснабжения заключается в отсутствии каких-либо водонапорных сооружений и насосов: здесь используется принцип сообщающихся сосудов - разница уровней, на которых расположены пруды и фонтаны.