Le grand escalier de très vastes dimensions a été construit pour desservir les salles d'exposition à l'étage. Il est très lumineux étant placé dans une aile qu'il occupe entièrement de manière traversante. Il est donc éclairé par six grandes baies. La rampe réalisée par le maître serrurier Claude Roche est d'un dessin riche et puissant ; composée d'une frise de postes encadrée en haut et en bas d'une frise d'entrelacs, la rampe est interrompue par deux panneaux, le premier situé dans l'axe de la grande volée et le second dans l'axe du grand palier. Ces panneaux abritaient deux fleurs de lys, quatre branches de laurier et quatre L, le tout en bronze doré. Supprimés en 1793, ils furent remplacés par le symbole de la Marine au début du 19e siècle lorsque le décor de l'escalier fut repris. La console de départ surmontée d'un vase de bronze doré s'enroule suivant une portion d'arc de cercle. Elle est enrichie d'un demi-culot en chapelets et de feuilles d'acanthe.