Kasır denize doğru uzanan tek katlı bir yapı olup, arkasında da iki katlı bir bölüm bulunuyordu. Kasır T planlı olup, ahşap kubbeli, kare planlı bir orta mekân ile bunun çevresinde biri denize doğru olmak üzere uzanan üç yönlü uzantılardan meydana gelmiştir. Kasrın odalarının bir kısmı da deniz yönünde kazıklar üzerine oturtulmuştur. Bu kasır yıkılmış ve yerine bugünkü yapı yapılmıştır. Kasrın ne zaman yıkıldığı konusunda kaynaklarda yeterli bilgi bulunmamaktadır. Bugünkü kasır Abdülmecit döneminde, 1856'da kâgir olarak yapılmıştır. Yapının mimarı Balyan ailesinden Nigogos Balyan'dır. Kasrın iç dekorasyonu Viyana Operası'nın dekoratörü olan Sechan tarafından yapılmıştır.

Küçüksu Kasrı yüksek bir su basman üzerine iki katlı, mermer kaplamalı bir yapıdır. XIX. yüzyıl barok ve rokoko karışımı bir üslubu yansıtmaktadır. Kasrın bodrum katında kiler, mutfak ve hizmetli odaları, diğer iki katta ise orta mekâna açılan dört köşe odasından meydana gelmiştir. Yapının cephe mimarisi dikkat çekicidir. Burada çiçek, yaprak, çelenkler, rozetler yüksek kabartma tekniğinde duvarlara işlenmiştir. Oldukça ağır bir rokoko üslubu yapının barok mimarisi ile birleşmektedir.

Kasrın deniz cephesi üç bölüm halinde olup, orta bölüm düz, iki yandakiler de dışbükeydir. Kasrın iki yönlü giriş merdiveni, havuzu, çeşmesi ve giriş kapısı ile dikkati çekmektedir. Denize yönelik pencereler her katta zemine kadar inmiş ve bunların önleri mermer parmaklıklarla sonuçlanmıştır. Kasrın yan ve arka bölümlerinde üst katta balkonlara yer verilmiştir. Üst katın bitiminde mermerden bir kısa duvar çatıyı gizleyerek yapıyı çepeçevre dolaşmaktadır.

Kasrın kabartma ve kalem işi süslemeli tavanları, birbirlerinden fark ve biçimde İtalyan mermerinden yapılmış şömineleri, ince bir işçilik gösteren parkeleri, Avrupa Arnavoa üslubunda mobilyaları ile dikkat çekmektedir.

Bu kasırda Sultan Abdülaziz (1861-1876) döneminde, daha sonra İngiliz tahtına geçen Galler Prensi Edward (VII. Edward) ile Eflak Boğdan Prensi I.Jean Alexandre ağırlanmıştır. Bunların yanı sıra kasır Sultan V. Mehmet Reşat ve son halife Abdülmecit Efendi (1839-1861) tarafından da kullanılmıştır. Cumhuriyetin ilanından sonra bir süre konukevi olarak kullanılmış, 1970'li yıllara kadar bazı özel günlerde kasırdan yararlanılmış, 1983'te ziyarete açılmıştır. Ardından yapılan yeni düzenlemeden sonra da 1994 yılında TBMM Milli Saraylar Daire Başkanlığı'na bağlı anıt müze olarak ziyarete açılmıştır.

İstanbul ili Beykoz ilçesi Çubuklu'da geniş bir koru içerisinde yer alan Mısır Hıdivi Abbas Hilmi Paşa'nın kasrı Çubuklu Sarayı veya Çubuklu Kasrı olarak tanınmaktadır.

Mısır valileri arasında egemenlik hakkını Sultan Abdülaziz'den (1861-1876) 1866'da elde eden ilk hıdiv olan İsmail Paşa İstanbul'da Emirgân Korusu'nda yerleşmiş, buradaki kıyıda ahşap bir saray, arkasındaki korulukta da dört köşk yaptırmıştı. İsmail Paşa'nın 1892'de ölümünden sonra yerine oğlu Abbas Hilmi Paşa geçmiştir. Almanya ve Avusturya'da eğitim gören Abbas Hilmi Paşa İngiliz sömürgeciliğine karşı çıkmış bu nedenle de Osmanlı devletinin desteğini aramıştır.

Abbas Hilmi Paşa 1903 yılında Çubuklu kıyısındaki iki ahşap yalıyı satın almış ve bir süre burada yaşamıştır. Ardından yalının arkasındaki 270 dönümlük bağ ve bahçelik araziyi ağaçlandırmış ve içerisine de batı mimari üslubunda bir kasır yaptırmıştır. Kasrın mimarı İtalyan Delfo Seminati'dir.

İtalyan mimarisinin etkisi altında yapılan bu yapı Toscana Villası görünümünde olup, mermer ve kesme taştan olan bu kasrın orta mermer holü antik çağın Roma rotondosu üslubundadır. Zemin kattaki lambrili salonları dönemin moda üslubu olan Art Nouveau üslubunda yapılmıştır. Kasır mermer teraslarla çevrilmiş ve bunun üzerine de yüksek bir kule yerleştirilmiştir.

Kasır güneye ve doğuya bakan L harfi şeklinde bir plan düzeninde olup, burada birbirlerine dik iki kanatla, bunların uçlarını birleştiren çeyrek daire biçimli bir bölümden meydana gelmiştir. Bodrum üzerinde üç katlı olup, zemin katta geniş salonlar, birinci katta yatak odaları, diğerlerinden daha basık olan ikinci katta da hizmetli odaları yer almaktadır.

Kasrın ana giriş katındaki holün pencere ve kapıları kurşunlu vitraylıdır. Bunlar başta üzüm salkımı desenleri olmak üzere çeşitli bitkisel motiflerle süslenmiştir. Ana giriş katındaki holün ortasında anıtsal bir çeşme bulunmaktadır. Bu bölümün üzeri açık olup, zengin vitraylı camlarla örtülmüştür. Giriş katında çifter çifter toplam on altı masif mermer sütunun yer aldığı anıtsal çeşmenin ortasında 1.80 m. yüksekliğinde mermer bir fıskiye bulunmaktadır. Bu çeşme sularını zeminde yer alan alçak bir havuza dökmektedir. Holün ve havuzun arkasındaki cephede üst kattaki yatak odalarının bulunduğu bölüme çıkan bir asansör vardır. Asansörün her iki kata yönelik cephesi sarı pirinç metalden yapılmıştır. Giriş katın cephesindeki camlar prizma şeklinde kristal kareler halindedir.

Holün sağında binanın dıştan düz cephesini oluşturan mermer bir salon bulunmaktadır. Ana kapıdan sonra iki yöne doğru mermer bir koridor uzanmaktadır. Sağ taraftaki koridordan iç içe iki odaya girilmektedir. Sol taraftaki koridorun tavanı ise aynalı kristal ışıklı köşe sütunlarına açılır. Aynı zamanda buradaki salon yuvarlak büyük pencerelerle mermer salona bakmaktadır.

Ana giriş kapısının arkasında bulunan boşluktaki mermer masif merdivenlerle birinci kata çıkılmaktadır. Burası yuvarlak bir koridor şeklinde olup, aşağıdaki havuza, yukarıdaki de vitraya açıktır.

Kasrın çevresi koruluk olup, bu koruluğun içerisinde 100-300 yıllık meşe, ıhlamur, çam ve sedir ağaçları bulunmaktadır. Ayrıca bu koruluktaki bülbüller İstanbul yaşantısında ün yapmıştır.

Hıdivin 1944'te ölümünden sonra kasır 1937-1983 yıllarına kadar metruk kalmıştır. Türkiye Turing ve Otomobil Kurumu bu yapıyı kiralayarak restore etmiştir. İç döşemesini Art Nouveau üslubunda düzenlemiştir. Bundan sonra da kasır ziyarete ve restoran olarak da halkın ziyaretine açılmıştır.