Корабль был заложен на Охтинской верфи в Санкт-Петербурге 2(14) ноября 1831 года, спущен на воду 1(13) сентября 1832 года. Строил его по лучшим образцам того времени русский корабельный мастер полковник В.Ф.Стоке.
В конструкции корпуса и в парусном вооружении были учтены самые последние новшества, а отделка выполнена из ценных и редких пород дерева - тика и дуба. Корабль отличался подчеркнутой строгостью линий, изяществом декора и хорошими мореходными качествами. Скорость хода фрегата превышала 12 узлов. Длина судна 52,8 м, ширина 13,6 м. Вооружение составляли пятьдесят два орудия 24- и 32-фунтового калибра.
Фрегат был назван в честь греческой богини войны и победы, а также мудрости, знаний, искусства и ремесла.
Первым командиром "Паллады" стал капитан-лейтенант П.С.Нахимов. В октябре 1852 года корабль под командованием капитан-лейтенанта И.С.Унковского вышел из Кронштадта в кругосветное плавание. Экспедицию возглавил вице-адмирал Е.В.Путятин, направлявшийся на Дальний Восток с дипломатической миссией. В качестве его секретаря на фрегате находился известный русский писатель И.А.Гончаров, создавший впоследствии одноименное произведение, обессмертившее имя корабля.
17(29) января 1856 года из опасений, что фрегат "Паллада" может быть захвачен англо-французской эскадрой, корабль был затоплен в Константиновской (ныне Постовая) бухте Императорской (ныне Советская) гавани.
В наше время на берегу бухты Постовой установлен памятник фрегату.