Das in den Jahren 1900 bis 1903 erbaute Museum war im 2. Weltkrieg schwer beschädigt worden und blieb später lange Zeit ungenutzt, ehe die PTB vor rund einem Jahrzehnt mit der Wiedererrichtung des inzwischen denkmalgeschützten Gebäudes begann. Es trägt jetzt den Namen des ersten Präsidenten der PTR und wird als modernes Laborgebäude für Aufgaben der Medizinmesstechnik (Biomagnetismus), der Energiemesstechnik (thermische Energie) und der Informationstechnologie genutzt.
Die Fertigstellung des Hermann-von-Helmholtz-Baus stellt für die Konzentration der PTB in Berlin auf den Standort Charlottenburg einen wichtigen Meilenstein des Modernisierungs- und Erweiterungsprogramms dar, das das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie und die PTB nach der deutschen Vereinigung eingeleitet haben. Die Konzentration wird die Schließung des Standorts Berlin-Friedrichshagen ermöglichen, den die PTB 1990 zusammen mit dem Bereich Meßwesen des DDR-Amtes für Standardisierung, Meßwesen und Warenprüfung übernommen hat.