В 1819 г. отправляется в путь знаменитая Антарктическая экспедиция Ф. Ф. Беллинсгаузена и М. П. Лазарева. В 1828 г. в Кунсткамеру передаются богатейшие собрания этой экспедиции.
Под командованием Ф. П. Литке в 1826–1829 гг. военный шлюп «Сенявин» совершает очередное кругосветное путешествие, во время которого было собрано большое количество коллекций по естественной истории и этнографии. Все эти коллекции поступили в распоряжение Академии наук.
Заходят в бухты и гавани обеих Америк суда Российско-Американской компании, и управители ее считают своим долгом посылать в Кунсткамеру всякие диковинные вещи. Сама Академия установила новый институт членов-корреспондентов, которыми избирались деятели разных стран с тем расчетом, чтобы они способствовали пополнению академической библиотеки книгами и Кунсткамеры предметами из своего местопребывания.
Коллекциям стало столь тесно, что многие из них годами оставались нераспакованными. Ящики и тюки загромождали подступ к шкафам и витринам. Несколько комнат, выделенных музею в бывшем дворце царицы Прасковьи Федоровны, где располагалась Канцелярия Академии и ее службы, не могли удовлетворить потребности в новых залах и новых хранилищах. В Петербург приходят посылки от дипломатических и торговых миссий из разных стран мира. Диковинные вещи, произведенные руками человека на всех континентах, флора и фауна со всех концов света, минералогические и геологические коллекции, дающие картину недр земли, представлены теперь в академическом музее.
Оставалось совсем немного: пользуясь приобретенными экспонатами, начать просвещение русского общества. Ведь такую цель преследовал Петр I, создавая «палату редкостей». Казалось, в осуществлении этой цели над входом в первый зал Кунсткамеры была помещена выдержка из Наказа Екатерины II: «Хотите предупредить преступление? Сделайте, чтобы просвещение распространялось между людьми!» Эту надпись мог видеть посетитель Кунсткамеры в первые дни и первые годы XIX в. Он же в 1802 г. в «Санкт-Петербургских ведомостях» в объявлении о порядке работы Кунсткамеры мог прочитать, что «ливрейные слуги и чернь совсем не будут впускаемы».
Чем было вызвано такое примечание к объявлению? Безусловно, желанием оградить простолюдинов, мастеровой люд Петербурга от просвещения. Самодержавные правители России не скупились на либеральные высказывания, особенно в расчете на симпатии прогрессивной Европы, но внутри страны они оставались крепостниками, больше всего боявшимися грамотного мужика как угрозы крепостным порядкам.
Смерть Котельникова в 1797 г., уход княгини Екатерины Романовны Дашковой, высокообразованной и прогрессивной общественной деятельницы тогдашней России, с поста президента-директора Петербургской Академии усугубили трудности, переживаемые Кунсткамерой. Три года она фактически была без надсмотрителя, пока академическому начальству не пришла мысль пригласить на этот пост академика Николая Яковлевича Озерецковского. В трудные годы пришел к руководству Кунсткамерой этот энергичный и талантливый ученый. Во время аудиенции у Александра I по случаю его восшествия на престол Озерецковский вместе с другими академиками подал прошение о насущных нуждах Кунсткамеры. Российские академики надеялись, что их прошение будет принято.
Новый самодержавный правитель, слывший просвещенным монархом, обещал положительно решить просьбы Академии, но шли годы, и все оставалось по-прежнему. И если что менялось, то только благодаря усилиям самого надсмотрителя Кунсткамеры — Озерецковского.
Казалось бы, дела Кунсткамеры заставляли надсмотрителя быть все время в ее стенах, но Николай Яковлевич совершал и ближние и дальние поездки за новыми природными экспонатами. Его хватало на все: и на поездки, и на занятия с любителями науки в Кунсткамере, и на постоянное пополнение ее сокровищ, на привлечение к ее работе новых академиков, на переустройство и перепланировку музейных залов. По настоянию надсмотрителя унтер-библиотекарь Осип Беляев опубликовал в 1800 г. новый, расширенный путеводитель-каталог по Кунсткамере. Единственно, на что не хватило энергии Николая Яковлевича, это отменить распоряжение Академии о запрете посещения музея «ливрейным слугам и черни». Только однажды, 4 июля 1803 г., вопреки прежним уведомлениям Академии Озерецковский сообщил через «Санкт-Петербургские ведомости», что с 4 июля целую неделю Кунсткамеру можно будет посещать «беспрепятственно без билетов».
Много успел сделать за четверть века Озерецковский, так и не дождавшийся монаршего внимания, но получавший постоянную поддержку просвещенной России. Это по его настоянию великие мореплаватели в своих кругосветных странствиях помнили о нуждах академического музея, это по его просьбе дипломатические и торговые миссии приносили дары от других народов и стран. Благодаря его настойчивости Академия издает некоторые свои труды на русском языке, что способствует широкому знакомству русской общественности с делами Академии и ее учреждений.
В те дни, когда нависла угроза вторжения Наполеона в столицу и ценнейшие коллекции Кунсткамеры были подготовлены к эвакуации в Петрозаводск, Озерецковский окончательно понял, что прежняя Кунсткамера как комплексное собрание научных материалов изжила себя. Он полагал, что ее богатства смогут послужить основой для создания музеев по различным отраслям знаний и что в Кунсткамере должны сотрудничать несколько ученых и ее коллекции должны быть распределены между ними сообразно их знаниям и интересам. Эти мысли приходили к нему еще в тот далекий 1804 г., когда ключи от Минералогического кабинета были переданы другу и соратнику, чудесному знатоку камня и минералов академику Севергину. Василий Михайлович Севергин навел такой порядок в кабинете, так умело показывал достоинства его коллекций, как мог делать только ученый, специалист, влюбленный в свое дело.
11 ноября 1818 г. под главенством академика X. Д. Френа выделяется в Кунсткамере собрание восточных медалей, рукописей и книг под названием Восточного кабинета, который сразу же получил второе, ставшее более распространенным наименование — Азиатский музей. В 1824 г. под надзор ботаника К. А. Триниуса передаются из Натуркамеры все ботанические коллекции и книги по ботанике, которые образуют ботанический отдел, 10 ноября 1825 г. учреждается Египетский кабинет, или Египетский музеум, под который специально расписываются египетским орнаментом комнаты в первом этаже восточного крыла Кунсткамеры. Смотрителем Египетского музея стал академик Грефе.
Уже после смерти Озерецковского, с 1831 по 1836 г., решались судьба Кунсткамеры и будущее родившихся в ее недрах научных центров. С запозданием идеи академика Озерецковского воплощались в жизнь. То здание, которое сегодня с Таможенного переулка и со стороны Менделеевской линии обрамляет белоколонный дворец — главный корпус Академии наук, начало строиться в 1826 г. и было закончено в 1831 г.; в нем предполагалось разместить академическую типографию, но первым туда въехал зоологический отдел — Зоологический музей Кунсткамеры, который с того же 1831 г. возглавил академик Ф. Ф. Брандт. В 1835 г. в этот же корпус, получивший название музейного флигеля, переехал ботанический отдел, а также отдел сравнительной анатомии, вошедший в состав Зоологического музея на правах подотдела. В старом здании оставались отделы (музеи) азиатский, египетский, этнографический и кабинет Петра I.
Окончательное разделение Кунсткамеры или, точнее, выделение из ее недр семи самостоятельных академических учреждений произошло в 1836 г., когда в «Уставе и штатах Императорской Санкт-Петербургской Академии Наук» были записаны в качестве самостоятельных учреждений: Минералогический музей, Ботанический музей, Зоологический и Зоотомический музей, Азиатский музей, Нумизматический музей, Египетский музей и Этнографический музей. В штатах музеев предусматривались как научные, так и научно-технические сотрудники. Разместившись в двух соседних зданиях, все семь новых музеев в том же 1836 г. открыли свои экспозиции для посетителей.
Вышедшие из недр Кунсткамеры семь новых академических музеев либо положили начало современным академическим институтам нашей страны, либо вошли важной составной частью в музеи, существующие и поныне. Минералогический музей стал основой современного Минералогического музея АН СССР (Москва). Ботанический музей — важная часть музейных собраний Ботанического института АН СССР. На базе Зоологического музея возник Зоологический институт АН СССР и его музей. После передачи вещевых коллекций Азиатского музея Этнографическому на базе оставшихся рукописных и книжных собраний возник Институт востоковедения АН СССР. Коллекции Нумизматического музея вошли в состав соответствующих коллекций Государственного Эрмитажа и Этнографического музея. Также между Эрмитажем и Этнографическим музеем были поделены коллекции Египетского музея. Кабинет Петра I — основа современной Петровской галереи Государственного Эрмитажа. На базе Этнографического музея возникли Музей антропологии и этнографии имени Петра Великого АН СССР и Институт этнографии имени Н. Н. Миклухо-Маклая АН СССР.