Die Geschichte des heutigen Museums für Naturkunde ist eng mit der Geschichte der Berliner Universität verbunden. Die naturkundlichen Sammlungen befanden sich bis zum Museumsbau in der 1810 gegründeten Friedrich-Wilhelms-Universität. Die Errichtung eines Sammlungsgebäudes wurde durch das rasante Anwachsen der Sammlungen dringend notwendig. Es sollte Forschungs- und Bildungseinrichtung für breitere Bevölkerungsschichten, aber auch Lehranstalt sein.
Mit dem Bauvorhaben der drei Ressorts
- Geologische Landesanstalt (1875–1878)
- Landwirtschaftliche Hochschule (1876–1880) und
- Museum für Naturkunde (1883–1889)
wurde der Architekt August Tiede beauftragt, der die drei Einheiten in einem Ensemble zusammenführen wollte. Die sechzehn Jahre zwischen den ersten Planungen und der Fertigstellung des Gebäudes waren von einem zähen Ringen gekennzeichnet, in dem der künftige Direktor Peters gegen den Architekten durchsetzte, dass die gesamten Sammlungen der Öffentlichkeit zugänglich sein sollten. Durch den Tod Peters‘ wurde die Umsetzung des Konzepts jedoch verhindert.
Am 2. Dezember 1889 eröffnete Kaiser Wilhelm II. das neue Museum in der Invalidenstraße. Es sollte hier den Mittelpunkt eines neuen naturwissenschaftlich-technischen Instituts- und Museumszentrums bilden.
Bereits kurz nach der Eröffnung wurde deutlich, dass die beim Bau vollzogenen Sparmaßnahmen, die den ursprünglichen Entwurf deutlich verkleinerten, den Entwicklungen des 19. Jahrhunderts entgegenstanden. Aufgrund der Zunahme von naturkundlichen Forschungsreisen und der Erforschung der deutschen Kolonialgebiete wuchsen die Sammlungsbestände rasant an. Auch die Weiterentwicklung der Ausstellungskonzepte trug dazu bei, dass im Museum für Naturkunde schon bald eine Überfüllung erreicht war, wie bereits einige Jahre zuvor im Universitätsgebäude Unter den Linden.
So kam es, dass nur wenige Jahre nach Eröffnung des Naturkundemuseums schon an Erweiterungsplänen und einem Neubau gearbeitet wurde. Der Neubau kam nicht zustande, allerdings wurde das Gebäude zwischen 1913 und 1917 um den Nordflügel erweitert.
Nachdem dieser zwischen 1918 und 1925 abermals umgebaut wurde, um den Ausstellungsplänen des damaligen Direktors gerecht zu werden, stand das Museumsgebäude so, wie wir es heute kennen.