En el último tercio del S. XVIII el Real Gabinete de Historia Natural se traslada, desde el Palacio del Buen Retiro, al segundo piso del número 13 de la calle de Alcalá. Fue el banquero Juan de Goyeneche quien encargó, en 1724, a José Benito de Churriguera la construcción de este Palacio.

En 1773 la primera planta del edificio se va a convertir en sede de la Real Academia de Bellas Artes de San Fernando y conllevará un cambio sustancial en la decoración de su fachada, ya que encarga a Diego de Villanueva una reforma consistente en la eliminación de adornos barrocos, considerados como superfluos por la Academia. Por esta razón desaparecen los bustos que coronaban la balaustrada superior y se añade en la entrada un pórtico dórico, que recuerda la idea de Alberti de utilizar un orden gigante con una única función decorativa.

 
FACHADA DEL PALACIO DE GOYENECHE
EN EL BORDE INFERIOR:
"DIEGO DE VILLANUEVA (FIRMADO Y RUBRICADO) FACHADA COMO SE HALLA EN EL DIA". ESCALA DE "40 PIES CASTELLANOS". "MADRID A 12 DE FEBRERO DE 1773". "FACHADA COMO SE PROYECTA". "APROVADO EL MS. DE GRIMALDI" (RUBRICADO).

Esta intervención va a hacer que la fachada adquiera un aire neoclásico que demuestra la idea de la Academia de superar la estética barroca como tradicional y decadente, a favor de la cultura ilustrada como reflejo del mundo europeo.

El Palacio de Goyeneche es un edificio muy grande que destaca por su funcionalismo. La fachada de estética italianizante es de almohadillado desde el zócalo hasta el ático. Posteriormente se le añadieron las dos torres para tapar las medianerías de los edificios laterales.

Las dependencias del edificio se distribuyen alrededor de un patio cuadrado de donde arranca una gran escalera. Este edificio fue declarado Monumento nacional en 1971 y ha sufrido posteriores obras de restauración, desde 1974 a 1985, dirigidas por Fernando Ghueca Goitia.

PLANO DE LA PLANTA SEGUNDA, DONDE SE ALOJÓ EL REAL GABINETE DE HISTORIA NATURAL, 
CON EL VISTO BUENO DEL SEÑOR PROTECTOR, DE 25 DE JUNIO DE 1773

LEYENDA:

AA. PLANO EN QUE SE PROYECTA.
B. ENTRADA AL GABINETE NATURAL.
K. SOLAR PARA EL REINO ANIMAL
FGH. SOLAR PARA EL REINO MINERAL.
J. SOLAR PARA EL REINO VEGETAL.
R. GALERÍA A LA ESCALERA PRINCIPAL PARA MAQUINAS,
MODELOS Y INSTRUMENTOS DE MATEMÁTICAS.
LL. SOLAR PARA PONER LA DEPURADORA.
N. GALERÍA PARA BIBLIOTECA, ESTAMPAS, MEDALLAS, PIEDRAS,
RELIEVES, ARMAS.
O. LABORATORIO DE QUÍMICA QUE SE HALLA YA CON CHIMENEA.
P. PIEZA DE ANATOMÍA PARA EMBALSAMAR LOS QUADRÚPEDOS

RELACION DE ASISTENTES A LA "JUNTA PARTICULAR DE 28 DE JUNIO DE 1773" CON LA ORDEN DE EJECUCIÓN Y RUBRICA DE "HERMOSILLA SECrio" / "Md A 8 DE JULIO DE 1773/ SE VOLVIERON A VER... Y MANDO QUE SE EXECUTEN. HERMOSILLA" (RUBRICADO).
[EN EL ANGULO INFERIOR DERECHO]: "DIEGO DE VILLANUEVA" (FIRMADO Y RUBRICADO).
[EN EL MARGEN IZQUIERDO]: ESCALA DE "PIES CASTELLANOS".