Desenhado por um arquiteto inglês - Thomas Henry Wyatt -, o palácio Palmela deve ser entendido em função dos conhecimentos, viagens e gosto da terceira duquesa, D. Maria de Sousa e Holstein, principal impulsionadora da obra (ANACLETO, 1992-94, p. 117). Família de diplomatas, os Palmela mantinham muitos contactos com Inglaterra, conhecendo, com certeza, todo o desenvolvimento e fortuna alcançado pelo denominado gótico perpendicular inglês, aqui utilizado (ANACLETO, 1994, p. 192).
O arquiteto ter-se-á deslocado a Cascais com o objetivo de conhecer o local, uma vez que todo o cenário envolvente era sentido como fundamental na conceção do projeto. A entrega dos 30 desenhos (dos quais subsistem 16) terá ocorrido em 1873, iniciando-se os trabalhos ainda nesse ano ou no seguinte (ANDRADE, 1964, p. 304; COUTINHO, 1980, p. 121; ANACLETO, 1992-94, p. 120). A preocupação com o exterior encontra-se bem expressa na profusão de janelas e mirantes e nas bay-windows que se observam no palácio, procurando potenciar ao máximo a implantação junto ao mar. A planta é assimétrica, quase "espontânea", muito ao gosto dos arquitetos ingleses (dando ideia de recuperação de uma casa antiga e não de uma construção recente), desenvolvendo-se em volumes diferenciados, com telhados pontiagudos, e utilizando os materiais da região, como era prática em terras anglo-saxónicas (ANACLETO, 1994, p. 192).
