Ajatus pelikasinon avaamisesta Monacoon kuuluu ruhtinatar Carolinalle, ruhtinas Florestanin nokkelalle ja liikemiesmäiselle puolisolle. Suunnitellusta yrityksestä saatavien tulojen oli tarkoitus pelastaa Grimaldin talo konkurssilta. Hallitsijasuvun jatkuvat taloudelliset ongelmat kärjistyivät erityisesti sen jälkeen, kun se menetti verotulot kahdesta irtautuneesta kaupungista, Mentonista ja Roquebrunesta, jotka julistautuivat itsenäisiksi Monacosta vuonna 1848 ja kieltäytyivät maksamasta Grimaldien määräämiä veroja oliiviöljystä ja hedelmistä.

Vuonna 1854 Kaarle, Florestanin poika ja tuleva Monacon ruhtinas, palkkasi ranskalaisten – kirjailija Albert Aubertin ja liikemies Napoleon Langlois’n – ryhmän laatimaan kehityssuunnitelman ja kirjoittamaan esitteen, jolla pyrittiin hankkimaan 4 miljoonaa frangia, jotka tarvittiin erilaisten sairauksien hoitoon tarkoitetun kylpylän, Bad Homburgin kasinon mallin mukaisen pelikasinon ja englantilaistyylisiä huviloita varten. Aubert ja Langlois saivat 30 vuoden toimiluvan kylpylän ja pelipöytien ylläpitämiseen ja avasivat ensimmäisen kasinon 14. joulukuuta 1856 Villa Bellevussa. Rakennuksen oli tarkoitus olla vain väliaikainen paikka, ja se oli vaatimaton kartano La Condaminessa.

1850-luvun lopulla Monaco oli epätodennäköinen paikka lomakeskuksen menestymiselle. Monacon ja Nizzan ja muun Euroopan väliseen yhteyteen tarvittavien teiden puuttuminen ja viihtyisien majoituspaikkojen puuttuminen vierailijoille sekä se, että toimiluvan haltijat eivät onnistuneet mainostamaan uutta lomakeskusta, johtivat siihen, että asiakkaita oli paljon vähemmän kuin alun perin odotettiin. Koska Aubert ja Langlois eivät kyenneet hankkimaan tarvittavaa pääomaa tappiollisen yrityksen pyörittämiseen, he luovuttivat oikeutensa Frossard de Lilbonnelle, joka puolestaan luovutti ne Pierre Auguste Davalille vuonna 1857.

Merenpuoleinen julkisivu ennen vuotta 1878

Tämän alkuvaiheen aikana kasinoa oli siirretty useaan otteeseen muualle, kunnes se lopulta päätyi Les Spelugues (suomeksi: luolat) -nimiselle alueelle. Rakentaminen tällä paikalla alkoi 13. toukokuuta 1858 pariisilaisen arkkitehti Gobineau de la Bretonnerie’n suunnitelmien mukaan, ja se valmistui vuonna 1863. Gobineau de la Bretonnerie suunnitteli myös viereisen Hôtel de Paris Monte-Carlo -hotellin (rakennettu 1862).

Vaikka kasino alkoi tuottaa voittoa vuonna 1859, Daval ei ollut tehtäviensä tasalla. Aivan kuten edeltäjänsä, hän oli epäpätevä eikä hänellä ollut kykyä saattaa rahapeliyritystä prinsessa Carolinen kaavailemaan mittakaavaan. Turhautuneena hän lähetti yksityissihteerinsä M. Eyneaud’n Saksaan toivoen saavansa palvelukseensa ranskalaisen yrittäjän ja Bad Homburgin kasinon ylläpitäjän François Blancin. Blanc kieltäytyi tarjouksesta. Ruhtinatar Caroline tarvitsi paljon aikaa ja suostuttelua saadakseen Blancin muuttamaan Monacoon. Ruhtinatar Caroline vetosi jopa Madame Blanciin, johon hän ystävystyi ensimmäisellä vierailullaan Bad Homburgissa, ja ehdotti, että Monacon leuto ilmasto tekisi hyvää Madame Blancin sairaalle terveydelle.

Viimein vuonna 1863 François Blanc suostui ottamaan haltuunsa monacolaisen kasinotoiminnan. Uuden yrityksen johtamista varten perustettiin yhtiö – Societe des Bains de Mer et du Cercle des Etrangers – jonka pääoma oli 15 miljoonaa frangia. Merkittäviin sijoittajiin kuuluivat Monacon piispa Charles-Bonaventure-François Theuret ja kardinaali Pecci, tuleva paavi Leo XIII. Blancista tuli yhtiön ainoa enemmistöosakas, ja hän sai 50 vuoden toimiluvan, joka kesti vuoteen 1913 asti. Blanc käytti suhteitaan hankkiakseen nopeasti tarvittavan pääoman ja aloitti massiiviset rakennustyöt. Blancin vaatimuksesta Speluguesin alue, jossa pelikompleksi sijaitsi, nimettiin uudelleen, jotta se kuulostaisi houkuttelevammalta kasinovieraille. Muutamia ehdotuksia harkittiin, ja lopulta nimeksi valittiin Monte Carlo prinssi Kaarlen kunniaksi.

Vuosina 1878-79 kasinorakennusta muutettiin ja laajennettiin Jules Dutroun (1819-1885) ja Charles Garnierin suunnitelmien mukaan, arkkitehdin, joka oli suunnitellut Pariisin oopperatalon, joka tunnetaan nykyään Palais Garnierina. François Blanc tunsi Garnierin, koska Blanc oli myöntänyt ainakin 4,9 miljoonan kultafrangin lainan Ranskan kolmannen tasavallan rahapulassa olleelle hallitukselle, jotta vuonna 1861 aloitettu oopperatalo saatiin valmiiksi. Se oli lopulta avattu vuonna 1875. Casino de Monte Carlon muutostöihin kuului muun muassa konserttisalin lisääminen (Garnierin suunnittelema ja myöhemmin Salle Garnieriksi nimetty), joka sijaitsi kasinon merelle päin suuntautuvalla puolella, sekä pelihuoneiden ja julkisten tilojen uudelleensuunnittelu ja laajentaminen, jonka Dutrou toteutti enimmäkseen kasinon Place du Casinolle päin suuntautuvalle puolelle, jossa sijaitsivat myös Hôtel de Paris Monte-Carlo ja ooppera.

Trente-Quarante-pelihuoneen itäpuoli (n. 1878-80), vasemmalla ja takana teatteri

Vuosina 1880-81 kasinoa laajennettiin jälleen Dutroun maurishuoneen itäpuolella lisäämällä siihen Trente-et-Quarante-pelihuoneen, jonka suunnitteli myös Garnier. Myöhemmät lisäykset ja laajennukset sekä Trente-et-Quarante-pelihuoneen muuttaminen Salle des Américains -saliksi ovat suurimmaksi osaksi hävittäneet Garnierin panoksen tähän osaan kasinoa, lukuun ottamatta joitakin kattokoristeita. Vuosina 1898-99 arkkitehti Henri Schmit muutti Salle Garnier’n lähinnä näyttämön osalta, jotta se soveltuisi paremmin ooppera- ja balettiesityksille. Suuri osa Garnierin alkuperäisestä julkisivusta ja itse salin sisustuksesta on kuitenkin säilynyt ennallaan. Kaikista myöhemmistä lisäyksistä ja muutoksista huolimatta kasino on edelleen selvästi Beaux Arts -tyylinen.

Kasinon puutarhassa järjestettiin vuonna 1921 ensimmäiset naisten olympialaiset.