Четыре башни с цепями между ними создают обманчивое ощущение, что мост разводится. Деревянный пролет первого моста, построенного в 1788 году, действительно поднимался на цепях, но был заменен в 1913 году. Сначала мост назывался Екатерининским, а затем Чернышевым - по близкой усадьбе графа Чернышева. В 1948 году назван в честь М.В. Ломоносова.
Мост Ломоносова построен по типовому проекту, приписываемому французскому инженеру Ж-Р. Перонне. Всего таких переправ было семь, до нашего времени сохранился еще один такой же мост - Старо-Калинкин. Длина моста 57,2 метра, ширина - 14,7 метра. Два каменных арочных пролета встречаются в центре с прямоугольным балочным перекрытием.
В начале XX века Чернышев мост хотели разобрать, так как он мешал движению трамвая. Но тут грянула революция 1905 года и про эту идею забыли. В 1912 году в защиту моста выступила Академия художеств. Инженер А.П. Пшеницкий провел капитальный ремонт, сохранив внешний вид моста. Деревянный пролет заменили на стальной, а башенки стали декоративными.
Конструкция моста получилась гармоничной и сбалансированной. На центральных опорах моста выполнены четыре открытых беседки - ранее они предназначались для подъемных механизмов. Рустованные колонны поддерживают дорические антаблементы, над которыми возвышаются каменные купола с позолоченными навершиями. На въездах установлены обелиски с фонарями.