Wegens de beperkte capaciteit van het Koloniënpaleis werd in 1904 gestart met de bouw van een nieuw Koloniaal Museum, vandaag gekend als Koninklijk Museum voor Midden-Afrika. Het ontwerp was van de Franse architect Charles Girault en betrof een licht gewijzigde kopie van zijn 'Petit Palais' in Parijs. Het museum werd ingewijd in 1910 door Koning Albert en specialiseerde zich op het gebied van de Afrikaanse zoölogie en etnografische verzamelingen. Naast de tentoonstellingsfunctie werd er ook heel wat wetenschappelijk onderzoek verricht; dit gaf in 1911 aanleiding tot de oprichting van een scheikundig laboratorium, later het Instituut voor Scheikundig Onderzoek.

Het museum van Tervuren vormt een imposant, volledig symmetrisch uitgewerkt neoclassicistisch complex, gevormd door vier, op hoekpaviljoenen eindigende vleugels die een binnenkoer met een inmiddels gedichte, omlopende zuilengalerij omsluiten. De centrale inkompartij langs de Leuvensesteenweg wordt risalietvormig geaccentueerd door een monumentale rondboogpoort met bekronend fronton die aan de parkzijde haar pendant vindt in een overkoepelde rotonde.

De majestueuze, vooral aan de parkzijde sterk plastisch uitgewerkte gevels, belijnd door een met siervazen bekroonde balustrade en opgehoogd met Louis XVI-siermotieven waarbij de gekroonde wapenschilden met laurier- en eikenblad eindeloos refereren aan de koninklijke bouwheer, omhullen een indrukwekkende aaneenschakeling van ruim geproportioneerde tentoonstellingszalen. Een grote schare van kunstenaars was verantwoordelijk voor de luxueuze binneninrichting: prachtige marmeren vloeren, rijk beschilderde en met stucwerk opgehoogde plafonds, diverse muurschilderingen met als hoogtepunt de overkoepelde erezaal.

Tot het oorspronkelijke concept van Charles Girault (1851-1932) behoren eveneens de flankerende dienstpaviljoenen – het huidige directiepaviljoen en Stanleypaviljoen - met het museum verbonden door een fraai smeedijzeren hekken. Ze zijn eveneens opgetrokken in witte natuursteen en een tonen een compact rechthoekig volume met souterrain, gelijkvloerse en bovenverdieping met bekronende balusterattiek waarbij de sobere, klassieke opstand wordt verlevendigd met balkons en een door zuilen gemarkeerd inkomportiek.