Этот дворец уютно расположился в Нижнем парке ансамбля. Дворец получил такое название в память о событии, произошедшем в 1717 году. Тогда Пётр Великий посетил королей Франции в резиденции в Марли-ле-Руа. Сразу стоит сказать, что этот дворец ничем не похож на французский. Они схожи только некоторыми архитектурными решениями и предназначениями некоторых частей дворца.
Само здание сооружалось в одно время с закладкой знаменитых Марлинских прудов. Сначала дворец планировался одноэтажным, и меньшим по размеру, но в процессе строительства, Пётр I побывал на месте и распорядился пристроить и второй этаж. Это придало всей композиции завершённость и выверенные пропорции.
Интересно, что в комплексе Петергофа дворец Марли отличается именно своей скромностью. Ни у одной постройки, выполненной специально для Петра Великого в этом городе нет таких малых форм и украшений.
Фасады декорированы довольно лаконично, то же касается балконов и окон. Во всём здании есть только 12 помещений, среди которых никогда не было парадного зала, для приёмов.
Марли чаще всего использовался для знатных гостей Петергофа, но в XVIII веке он стал частью мемориального комплекса. Именно здесь хранился гардероб Петра после его смерти. Это продолжалось до тех пор, пока большая часть из собрания не была передана в Эрмитаж.
В 1899 году дворец требовал кардинальных решений. По стенам Марли пошли трещины, которые уже было невозможно отремонтировать. И потому его разобрали и выстроили заново уже на другом фундаменте.
Во время Великой отечественной войны во дворец попала мина замедленного действия. Ремонт и восстановление провели в 1955 году, а через 27 лет здесь начал действовать музей.