Kolem Velkého kanálu se nacházejí vznosné paláce, které reprezentovaly moc Benátské republiky. Nejobdivovanějším palácem na břehu kanálu je tzv. Zlatý dům pocházející z 15. století postavený pro Marina Contariniho a ukazující příklad typické dekorativní gotiky, která začala ovlivňovat celé Benátky. Počasí a opravy bohužel způsobily, že z pozlacených ornamentů nezůstaly všechny. Navzdory tomu je palác mimořádně elegantní. Dnes je v něm umístěna Franchettiho umělecká galerie, která dostala jméno po posledním majiteli tohoto paláce baronu Giorgiovi Franchettim a obsahuje sbírku uměleckých děl z období 16.-18. století.
Pesarův palác je světská stavba navržená Baldassarem Longhenou v roce 1652 a dokončena byla Antoniem Gasparim. Nyní „hostí“ Orientální muzeum, Mezinárodní galerii moderního umění a výstavy benátského bienále. V galerii je možné obdivovat díla světově proslulých umělců jako byli André Matisse, Marc Chagall, Max Ernst, Paul Klee nebo Wassily Kandinsky.
Typický příklad benátské renesance představuje palác Dario, jehož fasáda je zdobena několika druhy mramoru. Na pravém břehu kanálu na poslední křižovatce stojí Foscariho palác z 15. století, který je nyní sídlem ekonomické fakulty a fakulty cizích jazyků a literatury. Je postaven v benátské gotice bohatě zdobené mramorem. Německý hudební skladatel Richard Wagner zemřel v roce 1883 v renesančním paláci Vendramin Calergi na levé straně kanálu, který je označován za jeden z nejkrásnějších paláců v Benátkách navržený a postavený v roce 1504 architektem Mauro Codussim. V Dandolo paláci je nyní hotel Danieli. Další palác Grassi pocházející z 18. století byl postaven pro bohatého patricije Grassiho.