Le Domaine de Marchais est vendu en 1854 à la Princesse Antoinette de Monaco, née Antoinette de Mérode-Westerloo, épouse du Prince Charles III de Monaco.
La Princesse apprécie, avec son époux, le séjour de Marchais, où a lieu, en 1869, le mariage de leur fils, le futur Prince Albert 1er.

Après le décès du Prince Charles III, survenu à Marchais en 1889, son fils, le Prince Albert 1er fait du Domaine de Marchais un centre des sciences. C'est dans cette propriété qu'en juin 1906, Maurice Léger s'installe pour mettre au point son prototype d'hélicoptère. Il décollera de 80 cm, avec un pilote à bord le 13 juin 1907.

Durant la Première Guerre mondiale, le domaine est occupé par un état-major allemand et subit de nombreuses déprédations, mais échappe à la destruction. Au Prince Albert 1er, succède son fils, le Prince Louis II, puis la fille de celui-ci, la Princesse Charlotte de Monaco, inhumée à Marchais, à son décès, en 1977.

Le Domaine de Marchais est restée une résidence privée de la Famille Grimaldi.