Monarquia (1870-1910)
Em 1870, a família real passou, pela primeira vez, uma longa temporada à beira-mar, em Cascais. Alojou-se na Cidadela, na casa do governador da fortaleza. A partir de então, D. Luís e D. Maria Pia, com os filhos, repetiram a temporada anualmente, após o verão em Sintra, hábito que se estendeu à elite social. Vários aniversários da família real coincidiam com a estada em Cascais, tornando-se momentos festivos da agenda.
A bateria virada a nascente, a casa do governador da fortaleza e o edifício de Santa Catarina, foram unidos, nascendo o Paço Real da Cidadela. O arquiteto Possidónio da Silva e grandes artistas de interiores domésticos produziram, ao longo de diversos anos, um ambiente requintado, de que ficou notável exemplo a Sala Árabe.
Em 1878, no aniversário de D. Carlos, ocorreu uma das primeiras experiências de luz elétrica em Portugal, sem dúvida a que foi mais noticiada. D. Luís mandou vir de Paris seis candeeiros iluminados pelo novo sistema de Jablochkoff. A imprensa deu ecos da admiração de quantos passearam à noite, junto à muralha da Cidadela. No final da temporada, o Rei ofereceu os candeeiros à Câmara Municipal de Lisboa.
O gosto pelo mar levou o Rei D. Luís a querer terminar os seus dias no Palácio da Cidadela. Aqui morreu no dia 19 de outubro de 1889. Com esta memória triste, a Rainha viúva não voltou a usar a fortaleza, acabando por comprar um chalé no Monte Estoril, sobranceiro ao mar.
Casas com uma arquitetura inesperada e extravagante foram surgindo em Cascais e principalmente no Monte Estoril; nas palavras mordazes de Ramalho Ortigão, tratava-se mesmo de «um aflitivo manicómio de prédios onde cada casa manifesta a sua especial mania: uma julga-se chinesa, outra suíça, outra gótica, outra normanda, esta supõe-se castelo feudal (...), esta imagina-se granja de Nuremberga».
D. Carlos herdou do pai a paixão pelo mar. No Palácio de Cascais mandou levantar um piso ao edifício de Santa Catarina, de grande requinte e modernidade, visível ainda hoje, por exemplo, nos espaços dedicados à sua higiene pessoal. Nestes seus aposentos instalou o primeiro laboratório de biologia marinha em Portugal, posto de estudo e apoio às doze explorações oceanográficas que promoveu.
Durante o reinado de D. Carlos, foram vários os convidados ilustres a passarem pelo Palácio de verão: o Rei do Sião, em 1897, Eduardo VII de Inglaterra, em 1903, o Presidente francês Émile Loubet, em 1905. Foi também na Cidadela que D. Carlos deu uma entrevista ao famoso jornal parisiense, Le Temps, em novembro de 1907. Algumas palavras proferidas sobre a situação política nacional terão sido o rastilho do fim trágico do Rei e do príncipe herdeiro, o assassínio em 1 de fevereiro de 1908.