Het herontwikkelingsproject werd gesponsord door de Spanjaarden Cruz y Ortiz, de tentoonstelling werd ontworpen door Jean-Michel Wilmotte en de restauratie werd uitgevoerd door Van Hoogevest Architecten. De taak van de architecten was om het omvangrijke gebouw in de hoofdstroom van het eclecticisme, gebouwd in 1885 door Petrus (Pierre) Kuypers, aan te passen aan de behoeften van een museum van de 21ste eeuw. Weelderige interieurs leidden de aandacht van de exposities af, er was niet genoeg ruimte voor beide exposities en het bijbehorende programma, het was onmogelijk om de permanente expositie volgens één systeem in te richten, enzovoort.
Nu zijn alle exposities uit de 12e tot de 20e eeuw in een strikte chronologische volgorde gerangschikt, op verdiepingen van onder naar boven, en wordt de chronologie ondersteund door een kleurenschema: de verf op de muren wordt geleidelijk helderder naarmate ze omhoog beweegt en bereikt bijna wit in de hallen van moderne kunst. Tegelijkertijd werden alle werken op een nieuwe manier gerangschikt, met uitzondering van de belangrijkste - "Nachtwacht" van Rembrandt, die terugkeerde naar zijn oude plaats in de "Eregalerij", waar de werken van de Gouden Age of Dutch art worden tentoongesteld.
De architecten blokkeerden volgens het reeds bestaande schema in de museumbouw twee binnenplaatsen van het gebouw met glazen daken en verdiepten ze ook tot het niveau van de -1 verdieping, nadat ze eerder de latere uitbreidingen hadden verwijderd die hen bewoonden. Vervolgens plaatsten ze een auditorium onder de ene binnenplaats en een museumwinkel en een café onder de andere. De binnenplaatsen zelf zijn omgevormd tot ruime openbare ruimtes die ook zonder kaartje kunnen worden betreden. Hun muren vormen de gevels van de binnenplaats van het museum en de nieuwe oppervlakken zijn bekleed met lichtgekleurde steen. Antonio Cruz en Antonio Ortiz hielden rekening met de fout van Norman Foster, op wiens binnenplaats van het British Museum elk geluid duidelijk hoorbaar is en zelfs echo's, dus in het Rijksmuseum worden geluiden gedempt door witte roosters met geluidsabsorberend materiaal dat aan de plafonds hangt.
Maar het grootste probleem voor de architecten was de vereniging van de twee binnenplaatsen tot één geheel. Het historische gebouw heeft een voetgangers- en fietsersgang in het midden van de gevel, waardoor een snelle doorgang door het gebouw mogelijk is. Het reconstructieproject was bedoeld om het te veranderen in de hoofdingang van het museum en beide binnenplaatsen te verenigen, maar de stadsbewoners kwamen in opstand en nu is de gang in zijn oorspronkelijke vorm bewaard gebleven, het museum is toegankelijk via vier kleine ingangen en er is een ondergrondse doorgang aangelegd eronder, de binnenplaatsen met elkaar verbinden.
Het museum was in 2003 gesloten voor wederopbouw en zou al in 2008 opengaan. De 10-jarige werkperiode wordt verklaard door het feit dat er gigantische inspanningen moesten worden geleverd om ondergrondse niveaus te bouwen in de met water gevulde grond van Amsterdam, en er was geen aannemer voor zo'n complex project. De ingenieurs van Arcadis hebben de nieuwe ondergrondse delen van het gebouw structureel onafhankelijk gemaakt van de historische structuur, aangezien deze langzaam zakt. Daarom zijn de benedengang en de "Eregalerij" gelegen boven de ondergrondse doorgang tussen de binnenplaatsen nu veranderd in een "brug" die eroverheen hangt. De gegraven putten werden onmiddellijk gevuld met water, dus werden ze gestort met speciaal beton voor onderwaterwerk, en het proces werd gecontroleerd door duikers.
Het budget van het project was 375 miljoen euro, maar het omvat ook de bouw van een apart paviljoen met Aziatische kunst, geplaatst in het midden van de vijver, de aanpassing van het park aan een beeldentuin door het project Copijn Landschapsarchitecten (14.500 m2), de bouw van een dienstentreegebouw, de reconstructie van de historische School voor Tekenen (Teekenschool) als museum-educatief centrum, evenals de bouw van een museumwerkplaatsgebouw nabij het Rijksmuseum, samengevoegd met een ander Kuypersgebouw - het voormalige Instituut voor Veiligheid en gezondheid op het werk.
Maar de renovatie van het museum is nog niet voltooid: het bleef open voor de duur van de wederopbouw
de Philipsvleugel wordt nu omgebouwd tot een moderne tijdelijke tentoonstellingsruimte. De auteurs van het project zijn ook Cruz y Ortiz.
