W 1867 roku Gabinet Zoologiczny, kierowany przez Władysława Taczanowskiego przeszedł pod zarząd Cesarskiego Uniwersytetu Warszawskiego. Katedrą Zoologii kierował wówczas August Wrześniowski, który pozostawił Taczanowskiemu całkowitą swobodę w prowadzeniu Gabinetu Zoologicznego. Zapoczątkowana w latach sześćdziesiątych współpraca gabinetu z polskimi podróżnikami i badaczami zaowocowała rozwojem kolekcji zoologicznej. Do zbiorów trafiały okazy przysyłane z polskich ekspedycji naukowych najczęściej wspieranych finansowo przez hr. Branickich. W ten sposób kolekcję zasiliły okazy z Azji i Ameryki Południowej, w tym bogata kolekcja ptaków peruwiańskich zgromadzona przez Jana Sztolcmana, wcześniejszego pracownika Gabinetu.
Malejące zainteresowanie systematyką zoologiczną oraz zaawansowany wiek nadzorującego pracę Wrześniowskiego i kuratora zbiorów Taczanowskiego budził obawy o dalszy los Gabinetu Zoologicznego. Z tego względu Taczanowski przekonał hr. Branickich do założenia własnego muzeum, w którym gromadzone byłyby zbiory z polskich ekspedycji naukowych. Jednocześnie intencją twórców było połączenie zbiorów muzeów z Gabinetem Zoologicznym, które miało nastąpić gdy umożliwią to warunki polityczne. W 1880 roku założone zostało Muzeum ornitologiczne hr. Branickich, do którego kierowane były wszystkie eksponaty. Dyrektorem muzeum został Władysław Taczanowski, wspomagany przez Jana Sztolcmana.
Po śmierci Taczanowskiego (1890) opiekę nad zbiorami przejął Mikołaj Nasonow, który przy pomocy studentów inwentaryzował i porządkował zbiory Gabinetu Zoologicznego, które cieszyły się zainteresowaniem studentów i mieszkańców Warszawy. Mniejszą uwagę poświęcali im badacze i naukowcy, którzy skupili się przy Muzeum ornitologicznym hr. Branickich.
W 1915 roku, w związku z przesunięciem linii frontu, podjęto decyzję o przeniesieniu Cesarskiego Uniwersytetu Warszawskiego do Rostowa oraz ewakuacji części jego zbiorów. Wywieziono ok. 200 000 okazów, w tym 120 typów opisowych ptaków. Zbiory te nigdy nie zostały zwrócone pomimo starań rządu II Rzeczypospolitej i postanowień traktatu ryskiego. Władze sowieckie twierdziły, że zbiory te uległy zniszczeniu w czasie pożaru magazynu, w którym były przechowywane w Rostowie.
W 1915 roku utworzony został Uniwersytet Warszawski, którzy przejął zbiory Gabinetu Zoologicznego, włączając je do Zakładu Zoologii. Kustoszem Gabinetu został Janusz Domaniewski. W 1917 roku, w obliczu wyłaniającej się niezależnej polskiej państwowości, Branicki wyszedł z inicjatywą połączenia zbiorów Uniwersytetu Warszawskiego. W 1919 roku podpisana została umowa w sprawie połączenia Gabinetu Zoologicznego z Muzeum Branickich, a w jej efekcie 24. września tego roku, na mocy Rozporządzenia Ministerstwa Wyznań Religijnych i Oświecenia Publicznego (Monitor Polski Nr 224 z d. 16 X 1919), utworzone zostało Narodowe Muzeum Przyrodnicze. Zbiory Muzeum Ornitologicznego zostały przeniesione do pomieszczeń zajmowanych przez Gabinet Zoologiczny w zabudowaniach Uniwersytetu Warszawskiego przy ul. Krakowskie Przedmieście 26/28. Dyrektorem muzeum został dr Antoni Wagner (1860-1928), a wicedyrektorem Jan Sztolcman. W 1935 roku część zbiorów muzeum uległa zniszczeniu w wyniku pożaru, a dalsze straty przyniosły działania wojenne. Od 1936 roku Państwowe Muzeum Zoologiczne miało siedzibę w budynku przy ul. Wilczej 64. W 1953 roku włączone ono zostało w obręb Instytutu Zoologicznego Polskiej Akademii Nauk.
Więcej na temat Gabinetu zoologicznego zob. m.in.:
Wiadomości Muzeum. Sprawozdanie dyrektora za r. 1919, 1920, 1921, Prace Zoologiczne Polskiego Państwowego Muzeum Przyrodniczego, 1926, t. 5, nr 4, s. 251-284
Brzęk Gabriel, aktualiz. i uzup. Jerzy Pawłowski i Tomasz Majewski, 2007. Historia zoologii w Polsce : do drugiej wojny światowej, Kraków: PAU
Domaniewski Janusz, 1917. Kilka słów o organizacji Muzeum Zoologicznego przy Muzeum Narodowym w Warszawie, Pamiętnik Fizyograficzny. T. 24, Dział Miscellanea, s. 6-9
Fedorowicz Zygmunt, Feliksiak Stanisław, 2016. 150-lecie Gabinetu Zoologicznego w Warszawie (1818–1968), Memorabilia zoologia, nr 1
Markowski Artur, 2016. Uniwersytet Cesarski: uczelnia a społeczeństwo 1869–1917, [w:] Dzieje Uniwersytetu Warszawskiego 1816−1915, red. nauk. Kizwalter Tomasz, Warszawa: Wyd. UW, s. 723-816
Przeciszewska Maria M., 2016. Uniwersytet Cesarski: środowisko naukowe 1869–1917, [w:] Dzieje Uniwersytetu Warszawskiego 1816−1915, red. nauk. Kizwalter Tomasz, Warszawa: Wyd. UW, s. 705-722
Schiller-Walicka Joanna, 2016. Cesarski Uniwersytet Warszawski: między edukacją a polityką 1869–1917, [w:] Dzieje Uniwersytetu Warszawskiego 1816−1915, red. nauk. Kizwalter Tomasz, Warszawa: Wyd. UW, s. 557-704
Taczanowski Władysław, 1870. Gabinet Zoologiczny w Warszawie. Kalendarz Warszawski J. Ungra na rok 1870.
Sztolcman Jan, 1921. Historyczny zarys dziejów Polskiego Państwowego Muzeum Przyrodniczego. Prace Zool[ogicznego] Państw[owego] Muz[eum] Przyr[odniczego], T I