در کاخ چهلستون، هیکل معماری بر پایهی سه الگوی فرادستیِ چهارصفه، سهقسمتی و شبستانی شکل گرفته است. همان چهارصفهی تکرارشونده، اینبار در ردیف میانی، فضای یکپارچهی تالار چهلستون را پدید میآورد. الگوی سهقسمتی شرقی و ایوان شبستانی روبهروی حوض کشیده نیز برخلاف کوشک هشتبهشت، صورتی جهتدار از فضا تعریف میکند. بنظر میرسد، کاخ چهلستون محصول آزمونوخطاهای معماریای باشد که رد تکامل آن را میتوان از معماری اردیبلِ صفوی تا ایوان ستوندار عالیقاپو و کاخ آیینهخانه جستوجو کرد.
