Le Grand moulin de Roy est certainement le plus ancien moulin de la commune de Roy-Boissy. Son origine remonterait à la fin du 12e siècle, où il est déjà question du "molendino de roi". En 1225, une transaction passée avec la puissante abbaye Saint-Lucien de Beauvais, qui possédait la seigneurie de Roy, évoque à nouveau "le moulin neuf de Roy". Au fil des siècles, il est régulièrement mentionné ou représenté, notamment dans la seconde moitié du 18e siècle. C'est certainement de cette période que datent les bâtiments les plus anciens du site actuel. Le rez-de-chaussée d'une partie du moulin et l'ancien entrepôt ou magasin qui lui fait suite à l'est, construits en pierre marquent leur antériorité. Claude-Marie Renet apparaît en 1822 comme le nouveau propriétaire du moulin à farine, à la faveur de travaux visant au remplacement de la roue hydraulique par dessous, pour une autre plus large. En 1840, après le décès de Claude-Marie Renet, sa veuve entame la modernisation complète des équipements de mouture, entraînant en même temps une transformation architecturale du site. Le moulin est doté d'un étage supplémentaire et investi peut-être même le logement de meunier qui lui était auparavant accolé. En matière énergétique, l'ancienne roue devenue insuffisante est à nouveau remplacée. Dans sa demande, la veuve Renet souhaite profiter "des améliorations que la science et l'expérience ont apporté dans la connaissance des moteurs hydrauliques". Son intention est d'installer une roue de type Poncelet de trois mètres de large avec vanne plongeante. Ces nouveaux travaux donnent l'occasion de réglementer le régime des eaux du moulin par un arrêté du 11 novembre 1841. Lorsque le moulin est transmis à Henri Renet, propriétaire en 1844 du moulin supérieur, le système ne paraît pas donner entière satisfaction : la roue Poncelet est à nouveau remplacée en 1848 par une roue de côté. Un nouveau règlement intervient alors le 26 septembre 1850. Vers 1870, Zéphir Doucet apparaît comme le nouveau propriétaire. Il exploitera ce moulin jusqu'à la fin du 19e siècle. Joseph Ancel, qui implante sa fromagerie sur le site du Second moulin de Lannoy en 1894, s'en rend acquéreur à la même époque. En 1906, il investi la majorité des dépendances agricoles pour installer ses porcheries. Le moulin fonctionnera encore durant l'Entre-deux-guerres grâce aux meuniers, Grégoire, puis Becquerel. Actuellement, l'ensemble ne conserve que son usage agricole.

En 1822, le moulin est équipé d'une roue hydraulique par dessous. En 1840, cette roue est remplacée par une roue Poncelet de 3 m de large, elle même changée en 1848 par une roue de côté, de même dimension. En 1871, Doucet réduit la taille de la roue et la fait passer à 2,50 m de large. En 1921, Ancel installe une turbine hydraulique. Cette turbine verticale et son système d'engrenages enserré dans son beffroi sont en place, ainsi que les deux paires de meules munies de leur coffrage.