Le palais des Machines, établi au fond du Champ de Mars occupe toute la largeur du terrains de l’époque, c'est-à-dire englobant les immeubles le long de l'avenue de la Bourdonnais et ceux de l'avenue de Suffren, construit après 1900.
Ce palais d’une seule voûte bat tous les records de construction. Dessinée par Ferdinand Dutert (né à Douai en 1845-mort à Paris en 1906) en collaboration avec l'ingénieur Victor Contamin, la nef de 77 000 mètres carrés au sol, de 34 7000 m carré de vitrage, a coûté 7 430 000 francs soit sept fois plus cher que la Tour Eiffel.
Le palais de l’Industrie, aux Champs Elysées pourrait y tenir en entier. Les assises des voûtes au lieu de s’élargir à leur base s’amincissent, ce qui donne une allure élégante à l’ensemble de l’intérieur.
En 1902, Henri Desgrange, directeur du journal l'Auto, et créateur du tour de France (en 1903), demande à l'architecte Gaston Lambert de transformer la Galerie des Machines en piste cycliste. Inauguré le 20 décembre 1903, le vélodromedoit déménager dès 1909 à l'annonce de la destruction du bâtiment. Desgrange rebondi aussitôt en faisant construire non loin de là Le vélodrome d'hiver, le fameux Vel d'hiv, près du métro Motte Piquet Grenelle.
Détruit dans la controverse en 1910, la taille même du bâtiment et ses caractéristiques titanesques, ont fait qu'aucune partie de ce palais n'ont pu être réutilisées. Une maquette crée par Remi Munier en 1989 au 1/200 est exposée au musée d’Orsay.
La maquette du musée d'Orsay par Rémi Munier, maqutiste à Paris .site de Rémi Munier
Dans cet immense palais, le visiteur découvrait des marteaux atmosphériques, des machines à raboter, une fabrique d’horloge Tissot, des machines à voter de Dayex, des machines à fabriquer les cigarettes de Découflé et Charneroy.
La galerie des machines de depuis de carrefour de l'Ecole Militaire.