Но дела в зоосаде осложнялись из-за трудного финансового положения. Поэтому в 1874 году сад был сдан в аренду частному предпринимателю, который мало обращал внимания на благоустройство сада, коллекция животных не пополнялась. Через четыре года Общество акклиматизации животных и растений вновь приняло зоосад под свою опеку. Однако в 1900 году, когда долги зоосада превысили 60 000 рублей, его снова пришлось сдать в аренду частникам.
Не везло саду и позже. Во время Декабрьского восстания 1905 года территория зоосада подвергалась обстрелу, сильно пострадало здание аквариума и ихтиологической лаборатории, была сожжена библиотека зоосада, сгорело несколько деревянных построек, погибла часть животных. А в 1913 году всю территорию зоосада залило водой при весеннем паводке. Потом началась Первая мировая война, властям было не до зоопарка. Многие животные тогда погибли или заболели, сооружения пришли в ветхость, никаких капиталовложений в хозяйство зоосада не делалось.
В 1919 году, когда зоосад был объявлен достоянием Советского государства, началось его восстановление; и уже в 1921 году в нем появились новорожденные оленята, дикие козлята, выводились лебеди и эму. Приобретались белые и бурые медведи, антилопы гну и канны, рыси, винторогие козлы, сибирские горные козлы и др.
В 1924 году к старой территории добавилась площадь около 7 га. Здесь появились сооружения нового типа, в которых стало возможно обеспечить полувольное содержание животных. Зоосад был переименован в зоологический парк. Для его посетителей стали проводиться экскурсии, организовываться выставки, детские праздники.
Перед Второй мировой войной зоопарк посещали ежегодно около 2 миллионов человек. Но даже в годы войны зоопарк пользовался большой популярностью у населения.
После войны коллекция зоопарка пополнялась все новыми животными. Так, в 1951 году здесь обитало 350 видов позвоночных животных, в 1956 году — 430 видов, в 1961 году — 550 видов. Появились экземпляры редчайших видов зверей и птиц, земноводных и пресмыкающихся — большие панды, красные волки, исполинские саламандры, гарпии, амурские и южнокитайские тигры, очковые медведи, дымчатые леопарды, казуары, орангутаны, лошади Пржевальского, куланы и др.
В последующие годы на территории зоопарка были построены новые здания для содержания крупных хищников: львов, леопардов, тигров, пум, гепардов, тропических медведей и других, а также для содержания обезьян, в том числе крупных человекообразных (шимпанзе, орангутанов и горилл). Впервые в истории зоопарка были приобретены две горные гориллы, три пары орангутанов и три пары шимпанзе. Построены были также домики для крупных копытных: зубров, бизонов; большие средства были затрачены на пополнение коллекции животных, которая на 1 января 1980 года насчитывала 620 видов и подвидов позвоночных животных общим количеством около 3000 экземпляров.
Научная работа в зоологическом саду развернулась после превращения сада в зоологический парк в 1926 году.
Старый зоопарк в Москве расположен на небольшой территории — 16,5 га. Она делится на два участка городской улицей. В 1978 году в нем насчитывалось более 2600 диких животных со всех частей света.
В центре территории в 1924–1926 годах было построено здание, напоминающее вершину скалистой горы. Оно называется „Остров зверей“ (авторы проекта — архитектор К. Гипиус и естествоиспытатель М. Завадский). Здесь в заниженных вольерах, окруженных глубокими рвами, содержатся тигры, черные и бурые медведи, австралийские динго, гиеновые собаки и некоторые другие животные. Посетители сверху наблюдают за повадками зверей. Второй и третий этажи „острова“ отведены под террариум.
Авторы проекта реконструкции предложили оригинальное решение, чтобы оградить обитателей зоопарка от транспортного потока ближайших улиц, — устроить на месте существующей ограды земляной вал с пешеходной аллеей.
В 2001 году Дитер Лаппен, директор фирмы „Лаппен“, подарил Московскому зоопарку 12 деревьев ценных пород — липу мелколистную, клен остролистный и полевой, лещину древовидную. (Кстати, клен полевой и лещина древовидная появились в Москве впервые.)
Зоопарк Гагенбека
В XX веке широкую популярность приобрел зоопарк Карла Гагенбека (в Штеллингене, недалеко от Гамбурга), основателя крупнейшей фирмы по торговле дикими животными.
В его зоопарке впервые была внедрена система содержания зверей в обширных вольерах. Причем в вольерах воссоздавался ландшафт, привычный для разных групп животных. Поэтому у питомцев зоопарка возникало ощущение полной свободы.
Для того чтобы реализовать новый проект, понадобилось предварительно акклиматизировать животных, и Гагенбеку удалось это сделать одним из первых. (Фальц-Фейна, создателя заповедника Аскания-Нова, тоже считают пионером акклиматизационного дела.)
Гагенбек позволял экзотическим зверям и птицам самим делать выбор в холодное время года между улицей и теплым зимним помещением. Кроме того, он был инициатором гуманной системы дрессировки, основанной на настойчивости, терпении и поощрении питомцев.