В 1845–1850 гг. продолжил работы над Мраморным дворцом, на этот раз ему была поручена перестройка «Служебного дома». Нижний этаж предназначался под дворцовые конюшни, а корпус, выходящий в сад, должен был стать манежем. Для украшения здания по фасаду, над окнами второго этажа, во всю длину средней части здания, был размещён семидесятиметровый рельеф «Лошадь на службе человека». Его выполнил Пётр Карлович Клодт по графическому эскизу архитектора. Тимпаны боковых фронтонов также были выполнены П.К. Клодтом и изображали тритонов, трубящих в раковины. А.П. Брюллов составлял проекты и для зданий, строившихся в провинции. В 1835–1839 гг. по его проекту в Тобольске был воздвигнут памятный обелиск в честь битвы между отрядом Ермака и войском татарского хана Кучума, а в 1842 г. по его проекту сооружён караван-сарай в Оренбурге, состоящий из мечети с минаретом и окружающего их здания для гражданских учреждений. А.П. Брюллов был также отличным рисовальщиком акварелью. Во время пребывания в Неаполе написал портреты тамошнего королевского семейства, а для императрицы Марии Фёдоровны – рисунок амфитеатра Флавия. В Париже в 1837 г. на вечере у княгини Голицыной им был исполнен наиболее схожий портрет Вальтера Скотта (с пледом на шее), который художник сам перевёл на камень. В 1830 г. в Петербурге А.П. Брюллов выставил акварельный портрет князя Петра Васильевича Лопухина, ещё через год написал акварелью портрет императора Николая I Павловича, окружённого кадетами разных корпусов. С 1845 г. А.П. Брюллов занимал дом на Кадетской линии, 21, впоследствии принадлежавший его зятю графу Павлу Юльевичу Сюзору. В 1872 г. вышел в отставку с государственной службы. Умер 9 (21) января 1877 г. в своём особняке. Похоронен в Павловске на городском кладбище. Его могила признана памятником архитектуры федерального значения. В 1831 г. А.П. Брюллов женился на баронессе Александре Александровне фон Раль (1810–1885 гг.), младшей дочери придворного банкира барона Александра Александровича фон Раля (1756–1833 гг.) от брака с Елизаветой Александровной Мольво (1768–1843 гг.), как и все дочери барона, получившей хорошее домашнее воспитание. Ближайшими свойственниками А.П. Брюллова стали писатель Осип-Юлиан Иванович Сенковский и генерал Фёдор Фёдорович (Фридрих Теодор) Шуберт, женатые на старших дочерях барона Раля – Адели и Софье, соответственно. А.П. Брюллов прожил в удачном браке с женой 46 лет. В доме супругов в Петербурге, а в летние месяцы на даче в Павловске, бывали Карл Павлович Брюллов, Михаил Иванович Глинка, Нестор Васильевич Кукольник, Николай Васильевич Гоголь. Сама Александра Александровна была талантливым музыкантом, и в их гостиной устраивались музыкальные вечера.