All’indomani dell’unità d’Italia nel 1870, la GNAM doveva essere una raccolta di arte antica e moderna, centro della ricognizione dei maggiori rappresentanti delle tendenze allora in voga, dal Verismo all’Impressionismo, dai Macchiaioli alla pittura patriottica, fino al Simbolismo.
Si svolsero delle vere e proprie campagne di acquisto alle Biennali di Venezia, alle maggiori esposizioni nazionali in modo tale da costruire un percorso che desse corpo ad una storia dell’arte unitaria.
La disposizione delle opere nella sezione dell’Ottocento oggi rispetta ancora queste scelte e ha i suoi punti più alti nel gruppo dell’Ercole e Lica di Antonio Canova, nel Voto di Francesco Paolo Michetti, così come nelle scene di battaglia dipinte da Giovanni Fattori.
Il celebre quadro Le tre Età di Gustav Klimt rappresenta il punto di passaggio dalla pittura dell’Ottocento al percorso del Novecento, che si deve soprattutto alla intraprendente direzione di Palma Bucarelli, che fu a capo del museo dal 1945 per trent’anni.
A lei si deve la costituzione delle collezioni del XX secolo, con Balla, Modigliani, Carrà, ma soprattutto le acquisizioni degli artisti contemporanei da Fontana e Burri, fino a Pascali e Pollock.