Молочний будиночок (Молочня) був побудований в 1782 році архітектором Ч. Камероном в «швейцарському смаку». Він схожий з планом Молочни герцога Вюртембергского. План був висланий особисто Марією Федорівною із закордонної поїздки по Європі. У листі до К. І. Кюхельбекеру (директору Павловська) А. Л. Ніколаї, який був у той час секретарем імператриці, крім плану Молочни було написано і про побажання Марії Федорівни, в якому місці її розмістити. Їй хотілося, щоб будиночок стояв у віддаленому кутку парку, на березі, щоб корови прямо з хліва могли йти в ліс, і щоб він був добре захований, щоб про нього можна було здогадатися, поки не опинишся біля нього.

Камероном були враховані ці побажання. І в наш час несподівана зустріч з Молочним будиночком викликає у гостей парку незмінний захват. Стіни Молочни – масивні, виконані з цегли, зовні облицьовані каменем. Фундамент – зовсім низький, дах колись покривала солома, з широким навісом, який спирався на стовбури дерев.

По ідеї Камерона на північному фасаді будівлі була зроблена дерев'яна драбина, що вела на горище, де в XVIII столітті зберігалося сіно. На конику даху знаходився навіс для дзвони. Молочня відповідала моді того часу на сільські споруди і була досить універсальна за своїм призначенням. В ній були: їдальня і гостьова для прийому гостей, окрема кімната для працівника, який обслуговував Молочню, кухня для приготування страв із молока, менша частина була відведена під хлів, у якому розміщувалося 6 корів. Всі кімнати всередині були поштукатурені й выбелены. Кухня з кам'яною підлогою була оброблена плитками кахлю. Тут була влаштована російська піч, служила і для переробки молока, і для опалення Молочного будиночка. Погріб служив для зберігання продуктів.

До наших днів проекти внутрішньої обробки Молочни не були збережені, за винятком 2-ух ескізів художника і архітектора Кампорези. На них є зображення розпису купола вітальні і оздоблення однієї з стін тієї ж вітальні. Але був розписаний купол – невідомо. Ця тема досі викликає спір у дослідників. І хоча вітальня до війни мала стеля у вигляді купола, ніякої розпису на ньому і на стінах виявлено не було. Це підтверджується і описами Молочного будиночка.

З цих документів можна дізнатися, що уздовж стін гостьової кімнати були розміщені полиці для колекційного фарфору: японської, китайської, саксонського, голландського. Глечики, вази, квітники, чашки, блюдця – всього 75 предметів. Ця колекція надавала кімнаті шикарний, ошатний вигляд, створюючи відчутний контраст з підкреслено грубого зовнішньою обробкою будівлі, стилізованої під старовинну занедбану сільську ферму.

Одним з улюблених розваг XVIII століття служили павільйони-обманки, до яких належала і Молочня. У зв'язку із збільшенням поголів'я худоби, для нього був побудований окремий скотний двір, що знаходиться подалі від палацу. У Молочному будиночку ж розміщувався дрібну худобу. З опису 1801 року є інформація, що тут були зроблені стійла для баранов.

На початку XIX століття пташник та обори переїхали в село Глазово. Тут для них була споруджена Ферма. Молочня, втративши своє колишнє призначення, була перетворена в парковий павільйон. Раніше у вітальні пригощали молочними продуктами, які доставлялися сюди з Ферми.

Після революції Молочний будиночок був пристосований під житло для робочих адміністрації палацу і парку. У роки Великої Вітчизняної війни павільйон був знищений. Після війни його відремонтували. Можна сказати, він служив за призначенням: стайні для коней керівництва палацу і парку. Були ідеї використовувати споруду для організації тимчасових виставок.

За свою довгу історію Молочний будиночок не раз горів, і до революційних подій, і після них. Останній пожежа сталася в 1991 році. Після нього павільйон був відновлений.