

رباط فخر داوود به دلیل سرپوشیده بودن، داشتن امکانات رفاهی و محل مزغان در بخش های بالایی شاه نشینی از جمله کاروانسراهای کوهستانی نیز، به شمار می رفت. رباط فخر داوود دارای مساحت 853 مترمربع است.
ایوان بزرگی در سمت جنوبی ورودی رباط فخر داوود قرار گرفته است. در سمت راست این بنا، یک راهرو پلکانی به سمت پشت بام دیده می شود. در گوشه های رباط چهار اتاق قرارگرفته که به داخل برج ها راه پیدا می کند. اتاق هایی مخصوص نگهبانان که مسئولیت نگهبانی از اوضاع بنا را داشته اند در طرفین هشتی ورودی ساخته شده است. نقشه رباط فخر داوود، مربعی شکل ودارای ابعاد 3.80 متر است. برای از یکنواخت خارج کردن سطح رباط، در دوسمت ایوان ورودی و برسطح خارجی دیوار ، چهار طاق نمای جناغی قرار داده شده است.
در صحن هشتی به غیر از پوشش میانی، تمام پوشش های رباط به شکل کلمبو انجام شده است. در نمای بیرونی رباط فخر داوود، به جزء دیوار اصلی، برج های دیده بانی که به صورت دایره ای و طاق نما قرار گرفته معماری چشم گیری را به فضا بخشیده است.
اقامت کاروانیان با وجود داشتن آب انبار که در مجاورت ایوان ورودی قرار داشت ممکن شده بود. ساختار برج های نگهبانی و وجود ایوان رفیع و نحوه چیدن آجرها از ویژگی های معماری رباط فخر داوود است که بیانگر معماری دوره تیموریان است. رباط فخر داوود در دوران صفویه مرمت شده و در سال 1302 هجری قمری توسط محمد ولی میرزا پسر فتحعلی شاه و امیر نظام الدوله مورد بازسازی قرار گرفت.
رباط فخر داوود توسط سازمان میراث فرهنگی خراسان رضوی در سال 1371 هجری شمسی مورد مرمت قرار گرفت.