Но император Александр, вступив на престол, отменил начатую было по приказу отца перестройку, заметив: «Мне гораздо приятнее иметь старый исправленный без перемены дворец, чем вновь построенный с фасадом Тона». Другие проекты в русле идей К.А. Тона (например, Ф.Ф. Рихтера, Н.И. Чичагова, П.А. Герасимова) были отвергнуты. Успели только пристроить после 1851 года по проекту Тона новый парадный вход с высокой башней со стороны Чудова монастыря.

В 1872—1880 годах, во время реставрации дворца архитектором НА Шохиным, деревянный третий этаж был переложен в камне, без перемен планировки и убранства. При перекладке его стен их увенчали классическим карнизом, что зрительно связало надстроенный этаж с двумя первоначальными. Шохин также подвел под дворец новый фундамент. По повелению императора Аюксандра II, после реставрации во дворце все должно было остаться таким, каким было в 1818-м, в год его рождения. Из публикаций XIX столетия известно, что император хотел сохранить тот вид дворца, который «остался навсегда у него в памяти».

Реставрация, обошедшаяся в полмиллиона рублей, потребовала от Шохина особых трудов: в ее разгар император Александр II пожелал устроить в одном из залов завтрак на сто персон, и архитектору пришлось организовывать строительные работы так, чтобы часть дворцового бельэтажа поддерживалась в первоначальном состоянии. При входе во дворец был устроен лифт, или, по выражению старых путеводителей, «подъемная машина». Как пишут дореволюционные путеводители, новые системы калориферного отопления и вентиляции были устроены по «последнему слову науки». Во дворце не было печей в помещениях, но все наружные стены и окна согревались «проходящим внутри их горячим воздухом, так что подойдя к окну или наружной стене в самый сильный мороз, чувствуется приятная теплота. Вентиляция устроена настолько хорошо, что даже зимой во дворце чувствуется весенний воздух». Системы отопления и вентиляции располагались в подвале дворца; их устроили по проекту военного инженера генерал-майора Войницкого.