Перестройка дворца была осуществлена в 1707-1709 гг. Проект Фонтаны включал не только изменение архитектурной декорации старого здания, построенного Аксамитовым в традициях XVII века, пристройку к нему служебных флигелей, но и сооружение большого замкнутого прямоугольного двора с открытыми внутрь аркадами и замыкающими двор парадными монументальными воротами. Все это можно видеть на реконструкции К. К. Лопяло.
Сохранившиеся на стенах здания детали ордерной декорации – пилястры, капители, архивольты, прямоугольные базы пилястр, которые легко читаются даже сейчас, после многочисленных ремонтов и поновлений, дают возможность воссоздать первоначальный вид центрального корпуса, галерей и ворот. Несомненно, автор этого сооружения был хорошо знаком с традициями классической ордерной архитектуры.
Несомненно, Фонтана изучил трактат Джакомо Бароциа да Виньолы, поскольку именно ему принадлежит редакция первого изданного в России перевода этого трактата на русский язык. Это установлено по письму Петра I московскому коменданту Матвею Гагарину, надзиравшему в 1707-1709 гг. над московской типографией: «Книжку архитектурную, присланную от Вас, мы высмотрели, и в некоторых местах есть неисправно, чему при сем посылаем з знаками опись, и против того вели выправить архитектору Фонтане с кем-нибудь русским, кто хотя бы немного знал архитектуру».
Издание трактата Виньолы, который начиная с конца XVI века был настольной книгой любого западноевропейского архитектора, имело большое значение для развития русского зодчества. Этот трактат, по словам А. Габричевского, «благодаря краткости, догматичности изложения и простоте методов расчета, сделался каноническим учебником для всех архитектурных школ, воспринявших „классическую“ традицию итальянского Возрождения… „Правило пяти ордеров“ несомненно способствовало быстрому созреванию и развитию ордерной архитектуры в различных европейских странах, в том числе и России, так как оно давало общедоступный ключ к проблемам классического наследия».
Если следовать концепции И. Э. Грабаря, то перестройка Лефортовского дворца и последующие, приписываемые Фонтане постройки говорят не столько о его близком знакомстве с теоретическими положениями Виньолы, сколько о прямом переводе чертежей из трактата в реальные архитектурные формы. Так, аркада внутреннего двора Лефортовского дворца по своим пропорциям и рисунку повторяет образцы Виньолы, хотя заметно известное смещение ордеров (пропорции пилястр ближе к пропорциям тосканского ордера, а венчающие пилястры капители выполнены в очертаниях коринфского).
Таким образом, Фонтана, по-видимому, был одним из представителей того круга европейских архитекторов, работы которых подчас представляют прямое заимствование из архитектурных трактатов, подобных трактату Виньолы, излагавших основные положения и принципы ордерной архитектурной композиции.
Однако, несмотря на слабую подготовку в архитектурной теории и малый строительный опыт, Фонтана за несколько лет пребывания в Москве превращается из «мастера палатного и фортификационного строения», каким он назван в договоре 1703 г., в «архитектора Фонтану», как говорит о нем Петр I в письме к М. Гагарину.
Фонтане приписывается дом князя М. Гагарина на Тверской улице в Москве (1707-1708). Судя по письму Петра I, Матвей Петрович Гагарин должен был знать Фонтану именно как архитектора и поэтому мог пригласить его для постройки своего парадного московского дворца.
Дворец князя Гагарина на Тверской, о котором В. И. Баженов в речи на закладке Большого Кремлевского дворца сказал: «…а всех домов прекраснее дом князя Гагарина на Тверской», не сохранился. В начале XX века он был сломан и на его месте возведен многоэтажный доходный дом. За время своего существования дворец Гагарина неоднократно подвергался переделкам, несколько раз менял владельцев.
При изучении памятников русской архитектуры начала XVIII века исследование затрудняется недостаточностью, а подчас и отсутствием архивных материалов, плохой сохранностью памятников, многочисленными перестройками и переделками, связанными с изменением стилей, вкусов владельцев, необходимостью ремонта. С этими сложностями сталкивается исследователь и при реконструкции первоначального облика дворца Гагарина. На плане, «сочиненном» в 1819 г., видно, что дом входил в состав большой городской усадьбы, однако определить, когда были возведены хозяйственные постройки – одновременно с главным домом или нет, – невозможно. Для восстановления внешнего, а отчасти и внутреннего облика дома обратимся к изобразительным материалам. В собрании Музея имени А. В. Щусева хранится акварель Д… Кваренги «Вид на церковь Успения на Покровке и дворец князя Гагарина на Тверской улице»
(1797). Кроме того, известны четыре чертежа из «Альбомов» М. Казакова, а также непубликовавшаяся акварель М. Садовникова из собрания Музея имени А. В. Щусева на обороте его же рисунка «Василий Блаженный» – «Вид на Тверскую улицу со стороны Тверской площади», 1833. В «Русской старине» в 1852 г. было опубликовано описание здания и литография, фиксирующая его внешний вид в середине XIX века.
Основные архитектурные, а отчасти и пропорциональные членения одинаковы на всех изображениях гагаринского дома. Абсолютные размеры главного здания на чертежах Казакова увеличены за счет повышения кровли, в то время как основной объем кажется несколько приземистым, как бы придавленным высокой кровлей. На других изображениях пропорции основного объема выглядят более вытянутыми, поскольку изящная по рисунку балюстрада, завершающая здание, как бы увеличивает его высоту.
Дворец Гагарина представлял собой двухэтажную по дворовому фасаду постройку с центральным и двумя торцовыми ризалитами. В углублениях между ними находились террасы-лоджии, перекрытие над ними поддерживалось тройными арками. Симметричная композиция главного фасада отмечена посредине аркой проездных ворот, которые вели во внутренний двор усадьбы. На второй, парадный этаж вела широкая лестница, располагавшаяся в правой части проездной арки. На главном фасаде по бокам проездной арки находились два глухих арочных проема.
Рисунки М. Садовникова и А. Мартынова фиксируют изменения, которые произошли с фасадом гагаринского дома примерно за 50 лет (с конца XVIII до середины XIX века). В первоначальном, по-видимому, завершающем здание карнизе были пробиты окна из третьего, мезонинного этажа; расширены, а также вновь пробиты окна подвалов, изменена форма парадных лестниц на главном фасаде – теперь в лоджии первого этажа поднимались по двум парным, изгибающимся к центру маршам.
Если судить по имеющимся изображениям, а также по описанию В. Л. Снегирева в «Русской старине», главный и дворовый фасады дома были обильно украшены белокаменной резьбой: «На лицевом фасаде этого дома разными его владельцами много сбито рельефных украшений, сделанных во вкусе архитектуры XVIII века и заимствованных из флорентийских жилых домов». Кроме того, Снегирев отмечает, что «на заднем фасаде дома – на двор – находился из второго этажа балкон с балясами, орнаментами на консолях; от всего этого оставались еще обломки каменных листьев, голов кариатид и фигур».
Внутренняя планировка дома, за исключением овальных залов второго этажа, изображенных на чертежах Казакова, вероятно, сохраняла более или менее первоначальный вид.
Снегирев, описавший дом Гагарина в 1852 г., особенно настаивал на том, что здание было построено иностранным архитектором. Действительно, «итальянский» характер здания, напоминающего североитальянские палаццо XVII-XVIII веков, виден даже на рисунках. Недаром дворец привлек внимание Д. Кваренги, изобразившего его на одной из своих превосходных акварелей. Как бы оттеняя «итальянский» характер дома, он поместил на его фоне русское здание – церковь Успения на Покровке.
И. Э. Грабарь уверенно приписывает дворец Гагарина творчеству Джованни Марио Фонтаны.
Фасадная декорация гагаринского дома имеет некоторое сходство с внешним декором законченной в 1707 г. церкви Архангела Гавриила, «что на Чистом пруду» (Меншикова башня). Здесь и балкон с точеными балясинами, и каннелированные пилястры большого ордера; пропорции и очертания арочных окон гагаринского дома близки к заделанным арочным проемам верхнего восьмерика Меншиковой башни; угловые пилястры двух верхних восьмериков Меншиковой башни напоминают граненые опоры аркад дома Гагарина с резными филенками и капителью; среди прочих схожих элементов – оформление верхнего края карнизов сухариками и т. д.