1930年1月，国立中央研究院自然历史博物馆正式成立。

1928年11月9日，国民政府公布了《国立中央研究院组织法》，第一条规定“国立中央研究院直隶于国民政府，为中华民国最高学术研究机关”；第二条规定国立中央研究院的任务是：一、实行科学研究；二、指导、联络、奖励学术之研究。第六条规定设如下研究所：物理研究所、化学研究所、工程研究所、地质研究所、天文研究所、气象研究所、历史语言研究所、国文学研究所、考古学研究所、心理学研究所、教育研究所、社会科学研究所、动物研究所、植物研究所。

《国立中央研究院自然历史博物馆筹备处十七年度报告》载：民国十七年四月，本院派遣广西科学调查团，赴广西采集动植物标本，及调查地质，与苗民风俗人种等，其结果计留粤西六阅月。共得哺乳动物四十余种，计二百九十余头；鸟类三百三十余种，计一千四百余只；爬虫类五十余种，计二百数十只；两栖动物三十余种，计三百三十余只；鱼类一百余种，计七百余尾；无脊椎动物七百种，计五千余枚；此外地质及关于苗民风俗人种等之调查，其成绩亦甚良；本院因鉴于非聘请专家，不足以尽调查之能事，遂决定创办博物馆，以为研究及展览之所。十八年一月，院长聘李四光、秉志、钱崇澍、颜复礼、李济、过探先及钱天鹤七人，为博物馆筹备处筹备委员会委员，以钱天鹤为常务委员。是月30日，筹备委员会开会，决定本馆定名为国立中央研究院自然历史博物馆；并通过职员名单，请院长分别聘任。平日筹备事务，由常务委员负责进行。数月以来，筹拟计划，装置标本，修建房屋，布置园场，大致业已就绪。惟筹备委员中有出国者，有病故者，本年7月，由院长改聘李四光、秉志、钱崇澍、李济、王家楫及钱天鹤六人为筹备委员，仍以钱天鹤为常务委员。此筹备经过之大略情形也。

1929年1月，国立中央研究院蔡元培院长聘李四光、秉志、钱崇澍、颜复礼、李济、过探先及钱天鹤七人，为博物馆筹备处筹备委员会委员，以钱天鹤为常务委员，筹备处设立于南京成贤街46号。当月30日，筹备委员会开会，决定博物馆定名为国立中央研究院自然历史博物馆。由于筹备委员中有出国者，有病故者，当年7月，由院长改聘李四光、秉志、钱崇澍、李济、王家楫及钱天鹤六人为筹备委员，仍以钱天鹤为常务委员。至1930年1月筹备大致就绪，于是取消筹备处，由院长聘钱天鹤为主任，李四光、秉志、钱崇澍、李济、王家楫为顾问，国立中央研究院自然历史博物馆正式成立。

全馆由研究、事务、顾问三部分组成，研究部分设动物组、植物组，每组由技师一人总其成。动物组技师方炳文，植物组技师秦仁昌。1932年8月，伍献文从法国归来，与方炳文共同担任动物组技师。

《国立中央研究院十八年度总报告·本院概况·（二）组织》：自然历史博物馆设主任一人，其职务与所长同；设技师若干人，职务与研究员同。

《国立中央研究院十八年度总报告·自然历史博物馆报告》载：本馆以主任综理全馆事务。

《国立中央研究院十九年度总报告·自然历史博物馆报告》载：全馆之事，则由馆主任钱天鹤综理一切。

《国立中央研究院二十年度总报告·自然历史博物馆报告》载：本馆组织，可分三项述之：（甲）研究：动物组、植物组；（乙）事务：主任钱天鹤；（丙）顾问：李四光、秉志、钱崇澍、李济、王家楫。

《国立中央研究院二十一年度总报告·自然历史博物馆报告》所载组织如二十年度。

《国立中央研究院二十二年度总报告·自然历史博物馆报告》载：仍分研究、事务、顾问三项。（甲）研究：动物组主任伍献文，植物组主任邓叔群；（乙）事务：主任徐韦曼；（丙）顾问：钱天鹤、秉志、钱崇澍、王家楫。并列出一表，伍献文、邓叔群、徐韦曼三位主任与四位顾问列在同一层次。

《国立中央研究院二十三年度总报告·动植物研究所报告》载：“本所原名国立中央研究院自然历史博物馆，自本年度七月一日起，为符合本院组织法中所规定之名称起见，乃改为动植物研究所，仍暂分动物植物两组，王家楫任所长，七月到所视事。自然历史博物馆主任钱天鹤、徐韦曼相继辞职。顾问七人：钱天鹤、徐韦曼、秉志、钱崇澍、胡先骕、李四光、李济。

1948年，中央研究院首届81位院士选举产生，曾在自然历史博物馆工作的李四光、秉志、钱崇澍、李济、王家楫、伍献文、邓叔群当选中央研究院院士。第一届院士会议合影中，1，秉志；2，钱崇澍；3，李济；4，伍献文；5，邓叔群。李四光、王家楫因当时不在国内而不在合影中。

为符合《国立中央研究院组织法》，自然历史博物馆于1934年7月1日改名为中央研究院动植物研究所，王家楫任所长。抗日战争爆发后，从南京辗转迁至湖南南岳、广西阳朔、四川北碚。1944年5月分建为动物研究所、植物研究所，王家楫任动物研究所所长。抗战胜利后，动物所由北碚迁至上海。新中国成立后，中国科学院将前中央研究院动物研究所的主体、部分植物所的研究人员及北平研究院、山东大学的部分研究人员合并，于1950年组成中国科学院水生生物研究所，王家楫任所长，所址上海，1954年迁至武汉。