În 1868 s-a luat hotărârea de a muta Şcoala de la Pantelimon într-o nouă locaţie adecvată dezvoltării viitoare a învăţământului agronomic şi silvic românesc. Noua locaţie aleasă a fost „la Herăstrău, pe stânga şoselei Mogoşoaiei“, de aici denumirea de Şcoala de la Herăstrău.
Mutarea Şcolii de la Pantelimon nu a fost lipsită de controverse. Iniţial a fost aleasă drept locaţie pentru şcoală Mânăstirea Văcăreşti, însă pe ea puseseră deja ochii şi oficialităţile bisericeşti care vizau ridicarea aici a unui Seminar. În cele din urmă câştig de cauză au avut feţele bisericeşti, care au mutat Seminarul într-o singură noapte la Văcăreşti, iar Şcoala de la Pantelimon a rămas fără alternativă. Soluţia a fost Herăstrăul. Astfel, la 1 august 1868, în cadrul unei festivităţi la care participă oficialităţi politice şi administrative ale vremii, regele Carol I pune piatra de temelie la clădirea viitoarei şcoli. Mutarea efectivă aici are loc în 1869, iar la data mutării şcoala avea 52 de elevi la cursurile de agricultură şi 14 la fabrica de maşini. Organizarea în noul sediu se face rapid, astfel că în 1870 deja, directorul de atunci P.S. Aurelian raporta amenajarea câmpului de experienţe, a pepinierelor, a plantaţiilor şi a atelierului de maşini. Tot atunci, P.S. Aurelian atrage atenţia asupra necesităţii existenţei unui observator meteorologic, care va fi creat în 1871, iar primele observaţii meterologice sistematice din ţara noastră vor fi publicate în presa vremii. În 1873, Şcoala de Agricultură de la Herăstrău primeşte medalia de bronz la Expoziţia Internaţională de la Viena. Până în 1 decembrie 1883, când P.S. Aurelian părăseşte conducerea Şcolii de la Herăstrău (fusese numit ministru la 1 decembrie 1883, la Ministerul Cultelor şi Instrucţiunii Publice), instituţia avea deja o bibliotecă cu 1.006 volume şi era abonată la periodicele de specialitate precum Curierul financiar, Monitorul agricolu, Revista plugarilor, Economia rurală, Revista ştiinţifică şi Convorbiri literare. Şcoala de la Herăstrău primise încă din 1876 titulatura de Şcoala Centrală de Agricultură şi Silvicultură de la Herăstrău datorită faptului că, între timp, în programa şcolii fusese inclus şi un curs de silvicultură cu pondere mare între cursurile instituţiei.
După Aurelian, urmează o serie de directori cu delegaţie printre care se vor succeda ca directori cu delegaţie: I. Wechselberger (1 decembrie 1883 – 12 martie 1884), V.S. Moga (12 martie 1884 – 1 aprilie 1884), S.P. Radianu (1 aprilie 1884 – 1 octombrie 1884). La 1 octombrie 1884 este numit director N.R. Danielescu, care rămâne în funcţie până la 1 august 1887. Acestuia îi urmează, pentru numai câteva luni, N. N. Andronescu, director cu delegaţie şi el şi abia în noiembrie 1887, la conducerea şcolii vine cel de-al doilea mare director al Herăstrăului – Vlad Cârnu Munteanu, agronom, silvicultor şi biolog, primul ameliorator al grâului şi ovăzului în România, cel care va aduce o epocă de înnoiri tehnice şi va introduce o severă disci plină şcolară.
În anul numirii lui Munteanu se înfiinţează şi Staţiunea Agronomică, adăpostită în localul şcolii de meserii din ferma Şcolii de la Herăstrău, unde rămâne până în 1898, când este mutată în laboratoarele Şcolii Superioare de Medicină Veterinară. Lucrările încep cu un director şi un asistent, după care, în 1889 şi 1890, sunt create încă două posturi. În staţiune s-au făcut primele analize de labora- tor asupra solului, anul 1890 fiind anul înfiinţării câmpului de experienţe al unităţii. Rezultatele acestor investigaţii au fost sintetizate în lucrările publicate de Vlad Cârnu Munteanu şi Corneliu Roman – director al Staţiunii Agronomice din 1897: Studiul terenurilor arabile din Câmpia Română, în 1891, Solul arabil al României, studiul com- poziţiei mecanice şi chimice, în 1900 şi Bilanţul solului arabil al României, în 1905. În 1900, tot din colaborarea celor doi, apare lucrarea Cercetări asupra cerealelor româneşti: grânele şi făinurile lor, porumbul şi orzul plus lucrarea vinurile României, studiu economic şi chimic. Totuşi, preocupările şi realizările lui Vlad Cârnu Munteanu în cercetare preced apariţia staţiunii şi activitatea sa de director. Rezultatele muncii sale ştiinţifice, anterioare înfiinţării acestei unităţi de cerce- tare, fuseseră sintetizate în lucrarea Fer- tilizarea actuală a pământului de la Herăstrău, editată în 1883. La data apariţiei Staţiunii Agronomice, cercetarea ştiinţifică se baza pe rezultatele încercărilor demonstrative făcute în câmp şi interpretate prin cunoştinţele teo- retice ale epocii. Altfel spus, adevărurile ştiinţei agricole de atunci decurgeau din realităţile practicării agriculturii în condiţiile spe- cifice locului şi din adoptarea unor metode ştiinţifice preluate din practica ţărilor avansate. Această primă etapă a cercetării agricole româneşti poate fi definită ca o etapă a cer- cetării demonstrative. Ea este specifică cercetării incipiente, care a precedat înfiinţarea Staţiunii Agronomice. Cercetarea în sens modern a început odată cu această instituţie.
În 1904, se decide înfiinţarea Analelor Staţiunii Agronomice, publicaţie care va prezenta rezultatele investigaţiilor anuale întreprinse de cercetători. Staţiunea Agronomică revine în 1905 la Herăstrău, când se construieşte clădirea de la Şosea, iar din 1907 staţiunea se mută în localul acesta, mai exact în Şoseaua Kiseleff 24. Clădirea, care putea vorbi oamenilor de astăzi despre un moment important al istoriei cercetării ştiinţifice româneşti şi a istoriei agriculturii în general, a fost demolată în 1991. În locul ei a fost ridicată o construcţie modernă care aparţine acum Muzeului Satului.
Mai târziu, după înfiinţarea Institutului de Cercetări Agricole al României, în 1927, are loc un proces de „comasare“ a cercetării agricole. Ca urmare, în ianuarie 1930 au fost înglobate acestei instituţii, Staţiunea Agronomică Centrală Bucureşti şi Staţiunea Agronomică pentru Controlul seminţelor din Cluj, încheindu-se prin aceasta existenţa de sine stătătoare a primei unităţi de cercetare agricolă românească.
Revenind la activitatea profesorului şi cercetătorului Vlad Cârnu Munteanu, acesta avea să se stingă din viaţă în 1903, la puţin timp după ce Şcoala de Agricultură, acum plasată la Herăstrău, sărbătorise 50 de ani de existenţă. Lui Munteanu îi urmează la conducerea şcolii Nicolae Filip, între 1903 şi
1905. După Nicolae Filip şi încă alţi doi directori cu delegaţie, la Herăstrău vine cel de-al treilea mare director al şcolii, profesorul Constantin Sandu Aldea, iar pentru şcoala de agricultură românească urmează o nouă epocă.