Le pavillon du Lac-aux-Castors est érigé entre 1955 et 1958 selon les plans de l’architecte Hazen Edward Sise en collaboration avec Guy Desbarats, également architecte. Il s’inscrit dans le cadre du plan de réaménagement du parc du Mont-Royal mis sur pied dans les années 1950, visant notamment à moderniser les infrastructures du parc et à permettre un meilleur accès aux automobiles. Remplaçant un ancien kiosque-restaurant en bois qui était devenu désuet, le nouveau pavillon est implanté, comme son prédécesseur, en face du lac aux Castors. Ce plan d’eau artificiel accueille, depuis son aménagement selon les plans de l’architecte-paysagiste Frederick Todd en 1938, les patineurs et autres visiteurs venus profiter du parc du Mont-Royal. Le pavillon reflète cette vocation récréative. En effet, dès sa conception, il offre plusieurs services destinés au confort des visiteurs : il abrite une aire de repos, un vestiaire, un foyer et un restaurant.
À sa grande fonctionnalité s’ajoute un lien étroit avec son environnement naturel. L’implantation du pavillon maximise les caractéristiques topographiques du site. Le bâtiment adossé au coteau est en partie encastré dans le talus. Il se trouve également ouvert sur le plan d’eau et sur le parc du Mont-Royal grâce à un spacieux dégagement à l’avant. Il est conçu comme un pavillon lanterne qui, par effet de réflexion lorsque son intérieur est éclairé, entretient une synergie avec le bassin-miroir. En raison de la clairière qui l’entoure, le pavillon du Lac-aux-Castors est visible de loin à partir des sentiers d’approche contournant le lac, dessinés par Frederick Todd, ainsi que sur une section du chemin Olmsted. Des éléments architecturaux assurent également un lien constant entre l’intérieur et l’extérieur, notamment les deux étages du pavillon à aire ouverte encadrés par trois façades entièrement vitrées, ainsi que la large terrasse qui prolonge l’étage supérieur sur trois façades. Les espaces publics du pavillon offrent ainsi une vue privilégiée sur le lac et les alentours en toute saison. Par ailleurs, la section du bâtiment encastrée dans le talus comprend les cuisines et les aires de services.
Ce bâtiment a participé au renouvellement du langage architectural des équipements municipaux. Sa composition résolument moderne est unique. Elle se distingue notamment par son toit en accordéon formé d’une dalle en béton plissée, par ses murs-rideaux entièrement vitrés et ses murales colorées réalisées par l’artiste Claude Vermette. Les formes et les matériaux préconisés manifestent la volonté de créer une œuvre singulière qui marque le paysage. Ainsi, l’architecture, l’implantation et les aménagements paysagers concourent à faire de ce pavillon en béton blanc et en verre un point de repère et un symbole fort au sein du parc du Mont-Royal.