Boğazı süsleyen saray ve kasırların en güzel örneklerinden birisi de Küçüksu Kasrıdır. I.Mahmud, Göksu ve Küçüksu derelerinin arasında yer alan yeşil çayırlık ve ormanlık yamaçlara sık sık gelir ata biner, avlanır, eğlenir,. Anadoluhisarındaki Kasr-ı Behçeden mermilerin deniz üstündeki sektirmelerini seyretmeyi çok severdi. Sadrazam Divittar Mehmed Paşa Padişahın buralara olan aşırı sevgisini sezdiğinden oldukça geniş bir arazi seçerek padişaha burada bir saray yapılmasını teklif etmiş, padişah da bu sarayın yapılmasını hoş karşılayarak derhal sarayın yapılmasını emretmişti. Mühendis ve eski şehremini Yusuf efendiye iki katlı bir saray plânı hazırlatıldı ve işe başlandı. Böylece 1751 de muhteşem bir alayla Kasr padişaha açıldı.
Civarında su olmadığından Kandilli yamaçlarında kuyular açıldı, suları terazilerle bu kasra akıtıldı. Sarayın bahçesine fıskiyeler, büyük havuzlar ve sebiller yapılmıştı. Sarayın III.Selim zamanında (1792) Hassa baş mimarı Mehmet Arif nezaretinde esaslı bir tamir geçirdiğini Başbakanlık arşivinde 4176 no.da kayıtlı vesikalardan öğrenmekteyiz. Bu vesikalarda tavanların, sütun başlıkları ve bazı salonların altında sıvalı olduğu, tavanlarının oyma ve kakmalarla süslendiği, pek çok tezhip sanatının yer aldığı da bildirilmektedir.
II.Mahmud tarafından da bir tamir gören ahşap saray Sultan Abdülmecid zamanında (1856) yıktırılmış ve yerine padişahın emriyle Nigogos Balyan’a bugünkü kâgir bina yaptırılmıştır. Kasır, bir bodrum üzerine yükselen iki kattan ibarettir. Bodrum katta mutfağı, kileri, uşak ve hademe odaları vardır. Diğer katlar sofaya açılan dörder oda halindedir. Dış görünüşünü çok sade bulan Abdülaziz kasrın cephelerini mimariyi iyice örtecek şekilde gayet zengin kabartma süslerle donattırmıştır. Bu yüzdendir ki Ihlamur Kasrı ile uslûp benzerliği gösterir. Cephelerinin hareketliliği ile zengin bir Barok örneğidir.

En hareketli cephe deniz cephesidir. Ortada at nalı biçimi merdivenler, geriye alınmış giriş, merdiven kolları arasına yerleştirilmiş fıskiyeli mermer havuz hepsi birlikte binanın bünyesinde bütünleşmiş, ayrıca yine bu cephede süsleme motifleri pencere etrafında yoğunlaşmış, girlantlar, istiridye kabukları, vazo ve nişlerle daha da zenginleştirilmiştir. Yan cephelerde daha azalmış arka cephe de ise daha da sadeleştirilmiştir.
Kasrın kara ve deniz tarafındaki kapılarından başka zemin katta doğu ve batıda birer kapısı daha vardır. Bu kapılar iki yan cephedeki balkonlarla gizlenmişlerdir. Bahçeyi çeviren demir döküm parmaklıklar ve dört yöne açılan kapılar kasrın güzelliğini tamamlayan unsurlardır.
Bu kadar zengin dış süslemeye karşılık iç dekorasyon ve süsleme de aynı derecede güzeldir. İtalyadan getirtilerek renkli ve çok kıymetli taşlarla yaptırılmış şöminelerin işleme tarzları her odada ayrıdır. Yine her odanın aynası, avize ve masaları ile parke döşemesi de ayrı ayrıdır.
Abdülaziz tahta ilk çıktığı sene içinde İngiliz Veliahdı VII. Edward şerefine Küçüksu Kasrında bir öğle yemeği tertip etmiş, son halife Abdülmecid efendi de yedi çifte koşulu kayığı ile Küçüksu’ya gelmiş ve Kasra inerek kendisine kahve ve mısır ikram olunmuştur.
Yaz mevsimlerinde Boğaz içinde gezintiler yapan Atatürk buraya uğradığı zaman üst katın denize bakan odasında istirahat etmiştir.
Alt katta dört üst kattaki dört oda ve salonlardaki nefis parke işçiliği şömineleri ve tezyinatıyla görülmeğe değerdir. 1980 yılında milli saraylar müdürlüğü sanatkârlarınca gayet güzel bir şekilde restore edilmiştir.