Одним из основных направлений работы музейщиков в эвакуации стало сличение экспонатов с научными описями и материалами Комиссии по проверке деятельности Оружейной палаты 1939–1940 годов. В результате этого кропотливого труда была создана охранная опись Музеев Кремля, до сих пор не утратившая своего значения. Одновременно проводилась реставрация ряда предметов. Так, были приведены в порядок часть трофеев Полтавской битвы, восстановлено коронационное платье императрицы Елизаветы Петровны.
Любопытно отметить, что уже к весне 1942 года, когда на фронтах шли тяжёлые бои и победа была ещё далека, началась подготовка к восстановлению экспозиции после реэвакуации — создание планов работ, макетов и художественных проектов музейных залов и отдельных витрин, текстов экскурсий и так далее. При указании каждого вида работ обязательно отмечалось количество времени, необходимое для их выполнения. Именно эта чёткость и продуманность действий позволила позднее восстановить экспозицию в самые кратчайшие сроки. Несмотря на тяжёлые условия проживания и голод, сотрудники отдавали часть своего заработка в Фонд обороны.
Беспокоясь о сохранности архитектурных памятников и оставшихся в Кремле экспонатов, Захаров, Гордеев, Баянов и Кирильцева несколько раз выезжали в Москву. Оружейная палата с оставшимися в ней экипажами всю войну находилась под присмотром реставратора тканей М. Г. Баклановой и вахтёра Ф. М. Барашкова. Более 700 экспонатов, преимущественно икон, были вывезены Н. Н. Захаровым в Свердловск.
В 1944 году, когда победа в войне становилась очевидной, сотрудники палаты готовились к возвращению в столицу. Все экспонаты были заново сгруппированы и упакованы так, чтобы их можно было разместить в определённом зале и поставить рядом с нужной витриной. 20 февраля 1945 года сокровища вернулись в Москву, а уже 15 апреля по приказу коменданта Кремля Н. К. Спиридонова восстановление экспозиции должно было быть завершено. Благодаря самоотверженному труду сотрудников музея, работавших по 10–12 часов в день, эта задача была выполнена. 17 апреля 1945 года в залы Оружейной палаты вошли первые посетители — солдаты Кремлёвского гарнизона, помогавшие в эвакуации и возвращении сокровищ. В июне залы старейшего музея Москвы принимали участников парады Победы, прославленных военачальников, Героев Советского Союза. Осмотрел палату и будущий президент США генерал Д. Эйзенхауэр. Новая экспозиция получила самые высокие оценки музейных сотрудников, учёных Москвы и Ленинграда, а также немногочисленных посетителей, для которых было огромным счастьем узнать, что бесценные памятники истории и декоративно-прикладного искусства были спасены для будущих поколений россиян. Но, несмотря на большой интерес граждан СССР и иностранцев к музею, Кремль был открыт для свободного посещения лишь в 1955 году.
Прошли годы, ушли из жизни те, кто способствовал сохранению уникального достояния народа, но сотрудники Музеев Московского Кремля всегда будут с благодарностью помнить своих предшественников, на долю которых выпали суровые испытания.
В начале 1947 года музей вновь теряет свою административную самостоятельность. Оружейная палата и музеи-соборы под названием Отдел сохранения исторических ценностей и памятников Московского Кремля становятся одним из структурных подразделений Комендатуры Московского Кремля. Упраздняется должность директора. Н. Н. Захаров переводится на должность заведующего этим отделом. Музей полностью лишался самостоятельного финансирования, делопроизводства, возможности формировать кадровый состав. Решение вопросов учёта, хранения, реставрации, экспонирования требовало санкции руководителей Комендатуры, весьма далёких от музейного дела.
После 1953 года начинает меняться общественно-политическая ситуация в стране. Судьба кремлёвского музея была теснейшим образом связана с этими изменениями. В 1954 году начинается подготовка к открытию Кремля для свободного доступа посетителей. Летом 1955 года Московский Кремль принял первых экскурсантов. С этого времени начинается процесс возрождения музея.
В 1954 году был издан сборник научных трудов «Государственная Оружейная палата Московского Кремля» под редакцией С. К. Богоявленского и Г. А. Новицкого. Опубликованные в нём статьи научного сотрудника палаты Н. В. Гордеева и бывших её сотрудников, уволенных в годы репрессий М. М. Постниковой-Лосевой, Т. Г. Гольдберг и др., имели огромное значение для изучения основных коллекций музея и не утратили своей научной актуальности поныне.
В середине 1950-х годов создаются новые экспозиции в Оружейной палате и соборах Кремля, разрабатываются методики экскурсоведения. Значительно увеличивается штат музея. Всё это подготовило новое, коренное изменение в развитии музея, которое произошло в апреле 1960 года.
На основании постановления ЦК КПСС и Совета министров СССР от 5 февраля 1960 года Оружейная палата и соборы Кремля изымались из состава Комендатуры и создавалось новое учреждение — Государственные музеи Московского Кремля в ведении Министерства культуры СССР. 9 апреля 1960 года был подписан Акт о передаче зданий и имущества из комендатуры на баланс музея.
В течение апреля происходят назначения на основные руководящие должности музея. Директором назначается И. И. Цветков. Музею возвращается должность заместителя директора по научной работе. Её занимает В. Н. Иванов, работавший в музее в 1920–1930-х годах. В штат впервые вводятся должности Главного хранителя — Н. Н. Захаров и Главного архитектора — В. И. Фёдоров. Всего на 12 апреля 1960 года в музее насчитывалось 99 сотрудников, из них 32 научных сотрудника, 1 библиотекарь и 2 реставратора.
В последующие несколько лет происходят постоянные изменения, идёт поиск оптимальной структуры музея. Создаются новые структурные подразделения — в 1961 году создаётся отдел ВОХР, Научный архив, Научная библиотека и др.
К середине 1963 года положение стабилизируется. 1 апреля 1963 года утверждается структура и штат музея, а 5 сентября Положение о Государственных музеях Московского Кремля.
В августе 1975 года утверждается новая структура Государственных музеев Московского Кремля, которая более соответствовала новому этапу развития музея и задачам, стоявшим перед ним. Прошедшая в начале 70-х годов проверка работы музея Комиссией Министерства культуры СССР показала, что необходимо значительно улучшить работу по учёту и хранению экспонатов, поднять её на новый качественный уровень. С этой целью существовавший ранее отдел хранения и учёта был разделён на отдел фондов и отдел учёта экспонатов и экспертизы драгоценных металлов. С целью улучшения учёта, хранения и использования архивных и библиотечных фондов на базе Научного архива и Научной библиотеки создаётся отдел рукописных, печатных и графических материалов. Создание отдела выставочной и издательской работы способствовало развитию этих направлений деятельности музея.
1970–1980-е годы становятся временем бурного развития музея буквально во всех направлениях его деятельности. На совершенно новый уровень поднимается работа по учёту, хранению и реставрации экспонатов и архитектурных памятников Кремля. Достичь этого было бы невозможно без углубления знаний о хранящихся в музее вещах. В этот период практически все научные сотрудники хранительских отделов в той или иной степени занимаются научными изысканиями. Растёт количество научных докладов и публикаций. С 1973 года издаются сборники «Материалы и исследования» Музеев Московского Кремля. Возрастает значение музея как научного центра. Официально этот факт констатируется в 1986 году присвоением музею статуса научно-исследовательского учреждения.
Конец 1970-х и первая половина 1980-х годов отмечены проведением крупнейших в истории музея научно-реставрационных работ как в соборах Кремля, так и в Оружейной палате.
В 1986 году открывается новая экспозиция Оружейной палаты, а в мае 1987 года Музея прикладного искусства и быта XVII века.
