کاروان‌سرا یا رباط قره‌بیل یکی دیگر از کاروان‌سراهای تاریخی شهرستان گرمه است که به‌احتمال فراوان قدمت بنای اولیه آن به قرون ۵-۴ هجری می‌رسد و در متون تاریخی از آن به نام رباط املوتلو یاد شده است. بعدها در دورۀ تیموری و زمانی که شاهراه کهن گرگان - نیشابور برای دسترسی به مشهد احیا می‌شود، به دستور وزیر باتدبیر دربار تیموری، میر علیشیر نوایی، رباط‌هایی در طول این مسیر ساخته‌شده و یا رباط‌های قدیمی مرمت می‌شود.

در این فرایند رباط قره بیل نیز توسعه‌یافته و با الحاق بخش‌هایی جدید احیا و مورداستفاده مسافران قرار می‌گیرد.

این کاروان‌سرا با مصالح سنگ، ساروج، گچ و آجر بناشده و پلان چهارگوش با دو حیاط بزرگ و کوچک دارد. در گرداگرد حیاط بزرگ غرفه‌های متعددی احداث‌شده که پوشش سقف آن‌ها گنبدی است و زیر سقف با کاربندی‌های زیبای گچی تزئین شده است.

رباط قره‌بیل با شماره ۴۵۷۴ در فهرست آثار ملی کشور به ثبت رسیده است.