Em seus primeiros anos, o Instituto Soroterápico Federal funcionou em pequenos laboratórios adaptados na antiga Fazenda de Manguinhos, situada no atual bairro de Manguinhos no município do Rio de Janeiro. Nomeado diretor em fins de 1902, Oswaldo Cruz tinha desde então uma ideia ambiciosa: transformar o Soroterápico num autêntico centro de investigações em microbiologia à semelhança do Instituto Pasteur de Paris. Obviamente que, para um projeto de tal envergadura, as primitivas instalações não eram as mais adequadas. Era preciso, portanto, prover o Instituto de um conjunto de edificações à altura de um moderno laboratório de pesquisas científicas.
Para tocar esse projeto, Oswaldo convidou o engenheiro e arquiteto português Luiz Moraes Júnior (1868-1955). Nascido em Faro, no Algarve, e formado em Lisboa, Moraes Júnior veio para o Brasil em 1900, contratado para trabalhar na restauração do Mosteiro de São Bento, no Rio de Janeiro. Depois, como arquiteto independente, trabalhou nas obras de embelezamento da Igreja da Penha. Foi nessa época, em 1902, que conheceu Oswaldo Cruz, durante uma viagem de trem pelo ramal da Leopoldina.
Os projetos iniciais de Moraes Júnior para o Soroterápico foram um cais para pequenas embarcações e um pequeno biotério ao lado das instalações originais da fazenda, ambos de 1903. O primeiro grande pavilhão a ser erguido foi o da Peste, em 1904. Depois viriam o prédio da Cavalariça, no mesmo ano, e o Pavilhão Mourisco, que começou a ser construído em 1905. Em seguida, foram o Aquário, construído entre 1909 e 1915 (e demolido na década de 60), e o Quinino, ou Pavilhão Figueiredo Vasconcellos, em 1919, edificado para alojar o Serviço de Medicamentos Oficiais. Fora desse complexo, Moraes construiria ainda um biotério para pequenos animais, o Pombal, em 1904; o Hospital Oswaldo Cruz (atual Instituto Nacional de Infectologia), entre 1912 e 1917; e o Pavilhão Vacínico ou Vacinogênico, em 1922.
Os edifícios projetados por Luiz Moraes Júnior se afinam com a linguagem do ecletismo arquitetônico. A linguagem inglesa, usada no complexo principal (Peste, Cavalariça, Mourisco e Quinino), é tão forte quanto as portuguesa e árabe, e está muito presente na arquitetura do prédio da Cavalariça, por exemplo. Já as vertentes portuguesa e árabe se misturam magicamente no Pavilhão Mourisco.
Principal edificação deste conjunto, o Pavilhão Mourisco, conhecido também como Castelo de Manguinhos, foi concebido a partir de um desenho original do próprio Oswaldo Cruz. O prédio foi inspirado no estilo mourisco do Palácio Alhambra, de Granada, na Espanha. A terra de emboço, a areia, o saibro e a pedra usados na construção do castelo foram retirados do próprio terreno do Instituto. Com exceção da madeira (peroba rosa), o restante dos materiais, como vidros, telhas, revestimentos, mármores, ferros, luminárias etc., foi importado da Europa. Os tijolos e as telhas, por exemplo, vieram de Marselha, na França; os azulejos, de Portugal e da Alemanha; as louças, da Inglaterra; o mármore, da Itália. Esses materiais desembarcavam diretamente no cais projetado por Moraes. O Pavilhão Mourisco foi inaugurado em 1918, um ano depois da morte de Oswaldo Cruz.