I ti år fungerte Bibliotekbygningen som felles bygning for Videnskabsselskabets samlinger, bibliotek, arkeologisk, kulturhistorisk og naturhistorisk materiale etc. Men alt hadde ikke fått like god plass. Spesielt var den antikvariske avdelingen med sine arkeologiske, kulturhistoriske og kirkehistoriske samlinger lite fornøyd med den plassen den var tildelt. En utvidelse av bygningen kom snart på tale, og den ble gjennomført med et tilbygg mot øst i 1877, samtidig med en ominnredning av den eksisterende bygningen.
Arkitekter i dette arbeidet var Johan P. Digre og Chr. Christie. Med en videre vekst i alle de museale samlingene ble det vedtatt en ny og større utvidelse i Videnskabsselskabets styre i 1890-årene. Arkitekt Alf Hofflund utformet en stor, separat museumsbygning, som ble bygd i 1897-98, som en lang østre fløy. Fasaden mot Erling Skakkes gate ble etter Hofflunds tegninger bygd nokså lik nabobygningen, men med et fremskutt inngangsparti, formet som en loggia innrammet av klebersteinssøyler. Effekten av dette partiet ble en noe mer innbydende fasade, og den brede trappen gir i tillegg et noe vennligere signal til det publikum som selskapet henvendte seg til.
Bare få år etter, i 1901, fikk den nye museumsbygningen et tilbygg med kontorer o.l. mot sør, og innvendig ble det bygd en stor trappehall med utstillingsrom, utformet av arkitekt Karl Norum. Fra trappehallen ble det inngang til museumssalene på begge sider i bygningens to hovedetasjer samt til loftsetasjen, som også inneholdt kontorer, verksteder etc.
Museet hadde i mange år en hovedavdeling for zoologi i første etasje med utstillinger av utstoppede pattedyr og fugler, samt insekter og avstøpninger av fisk og sjødyr. Andre etasje var satt av til kulturhistoriske utstillinger, bl.a. en byhistorisk og en kirkehistorisk avdeling, mens en permanent arkeologisk utstilling var lagt til tredje etasje. I tillegg fantes utstillinger av geologisk materiale og eksempler fra Videnskabsselskabets myntsamling.
I 1968 ble museet en del av Universitetet i Trondheim. I 1970- og 80-årene ble en stadig større del av museumsbygningen tatt i bruk til presentasjon av zoologisk og biologisk materiale. Kirkesamlingen ble flyttet til den tidligere tapperibygningen ved E. C. Dahls bryggeri på nabotomten mot øst (Schøninghuset), der museet i tillegg fikk kontorer, tekniske rom og lokaler for skiftende utstillinger. I slutten av 1990-årene gjennomgikk den 100 år gamle museumsbygningen, nå kalt Gunnerusbygget, en betydelig ominnredning og ombygging. Museet, under sitt moderne navn Vitenskapsmuseet, fikk ny hovedinngang mot øst, og det fikk bl.a. nye rom for skiftende utstillinger i kjelleren, mens det er åpnet for senere arkitektoniske og bruksmessige endringer.
Adresse: Erling Skakkes gate 47b
Merket med plakett i 1995
(Teksten er hentet fra boken Hus med hedersmerke, Per R. Christiansen, 2009)