Durante las primeras décadas del siglo XX, cuando el Museo Nacional había reunido ya numerosas colecciones -piezas notables, reconocidas, con un alto nivel artístico y científico- se decidió crear algunos museos especializados a partir de sus fondos.

Así, en abril de 1903 se dispuso la creación del Museo de la Escuela de Bellas Artes en la Universidad Nacional, con base en las colecciones artísticas del Museo Nacional.

En julio de 1905, las colecciones de botánica que integraban el Herbario, pasaron a la Facultad de Medicina y Ciencias Naturales de la Universidad Nacional.

En 1920, la Ley 47 ordenó traspasar gran parte de los objetos relacionados con la vida del Libertador para la creación del Museo de la Quinta de Bolívar en Bogotá.

En 1935, por Decreto 2148 del Ejecutivo, las colecciones de zoología pasaron al museo de ciencias naturales de la Facultad de Medicina de la Universidad Nacional (actual Museo de Historia Natural del Instituto de Ciencias Naturales).

En octubre de 1938, el Decreto 1854 ordenó la creación del Museo de Armas del Ejército, que inició su funcionamiento en la Escuela de Artillería, con una selección de las colecciones de armas de los museos históricos del país. Es el actual Museo Militar.

En 1939 se creó el Museo Arqueológico y Etnográfico del Ministerio de Educación, a partir de las colecciones de arqueología y etnografía indígena del Museo Nacional, las cuales fueron entregadas entre 1939 y 1944. Este museo funcionó inicialmente en la sede de la Biblioteca Nacional.

En 1942 las colecciones de geología, mineralogía y paleontología pasaron a formar parte del museo geológico de la Facultad de Matemáticas e Ingeniería de la Universidad Nacional (actual Museo Geológico Nacional José Royo y Gómez, de Ingeominas).

También en 1942, los fondos coloniales constituyeron la base de las colecciones del nuevo Museo de Arte Colonial, inaugurado el 6 de agosto de aquel año en el edificio de Las Aulas.

Y finalmente, en 1960, con gran parte de las colecciones de la época de la Independencia, se fundó la Casa Museo del 20 de Julio de 1810, según lo ordenado en la Ley 95 de 1959.

Entre 1947 y 1948, al llegar a su sede definitiva, el Museo de Bellas Artes y el Museo Arqueológico y Etnográfico fueron los únicos museos que, nacidos de sus colecciones, volvieron a integrarse con el Museo Nacional.