1762-1774 гг., арх. А. Ринальди.

Среди всех сооружений Верхнего парка самое сильное впечатление производит павильон Катальной горки. Возвышаясь, подобно маяку, на высоком береговом уступе, он виден далеко, откуда ни посмотри. Его изящный силуэт четко вырисовывается на фоне неба. Павильон – часть некогда огромного увеселительного сооружения, летних Катальных гор, прообразом которым послужили ледяные горы, создаваемые к дням масленичных гуляний.

Комплекс Катальной горы состоял из павильона, скатов и крытых галерей-колоннад протяженностью 532 метра. Спусковая площадка располагалась на высоте 20 метров. Сложное инженерно-техническое сооружение Катальных гор имело один прямой и три волнообразных деревянных ската, высота которых последовательно уменьшалась и преодолевалась за счет инерции, а также три колеи: центральная – для катания, и боковые – для подъема колясочек. Катание осуществлялось на специально сконструированных А. К. Нартовым резных золоченых колясочках в виде "триумфальных колесниц, гондол и оседланных зверей". Катались с горы до 1801 года, пока она не начала медленно разрушаться. В конце концов, в 1813 году колоннады рухнули, а в конце 1850-х руины разобрали.

От сооружений сохранился только павильон, лаконичные фасады которого контрастируют с утонченностью отделки внутренних помещений. Каждый из интерьеров уникален. Круглый зал декорирован росписью, лепкой и позолотой работы русских и итальянских мастеров. Пол облицован искусственным мрамором нежно-синего, розовато-голубого, желтоватого и зеленоватого тонов. Орнамент пола перекликается с росписью стен и купола. Большую художественную ценность представляет Фарфоровый кабинет, где размещены уникальные фарфоровые группы, выполненные в 1772-1774 годах на Майсенской мануфактуре специально для этого интерьера по моделям скульптора И. И. Кендлера. Фарфоровые изделия представляют собой аллегорическое повествование о жизни России в XVIII веке, её славных морских победах, о бурном развитии экономики, торговли, наук и искусств.

Подобные интерьеры придавали павильону не только развлекательную, но и представительскую функцию. После завершения строительства "Катальной горки", Екатерина проводила здесь торжественные обеды и приёмы, в том числе и для иностранных послов. Так, например, 28 июля 1774 года в Ораниенбауме проходил Верховный Тайный совет, и по этому случаю в Круглом зале павильона состоялся торжественный обед, на котором присутствовало ближайшее окружение императрицы и иностранные послы. А 30 июня 1777 года здесь же был дан торжественный ужин в честь шведского короля Густава III.

В годы Великой Отечественной войны павильон Катальной горки получил серьезные повреждения. По проекту М. М. Плотникова была произведена его реставрация, воссозданы утраченные архитектурные детали и декор помещений. Возвратили прежний вид и единственным в нашей стране полам из искусственного мрамора. В 1959 году павильон Катальной горки, как историко-художественный музей, вновь открыл свои двери для гостей.