Стараниями Якунчиковых в летнюю загородную резиденцию стал постепенно проникать городской комфорт. Старые здания приспосабливались к новым нуждам: в двухэтажном флигеле в саду (строившемся в 1840-е гг. под кухню) разместили автономный электрогенератор, а большой купольный павильон (то есть голицынский "Грот" или меншиковский "Ванный флигель") был еще увеличен в габаритах и приспособлен под библиотеку. Тогда же берег пруда перед дворцом укрепили подпорными террасами с каменными лестницами и балюстрадами.
Последним владельцем Черемушек был Николай Васильевич Якунчиков. Он попытался восстановить все старые постройки усадьбы и возродить ее в прежнем великолепии, но не успел - началась первая мировая война. В 1914 г. во флигеле дворца разместился военный госпиталь. Страховые документы того времени красноречиво рассказывают о критериях ценности последних обитателей усадьбы. В черемушкинском дворце ими страхуются лишь несколько картин и коллекция музыкальных инструментов21, к которым еще так недавно прикасались Зинаида Николаевна Якунчикова, братья Рубинштейны и А. Скрябин. Но прежняя жизнь закончилась. В начале 1920-х гг. Якунчиковы эмигрировали, увезя с собою семейный архив. В истории Черемушек началась новая глава, охватившая последнее семидесятилетие.
В настоящее время территория и постройки старинного ансамбля разделены между двумя хозяевами. Комплекс бывшего Конного двора, отделенный магистралью Большой Черемушкинской улицы, полностью принадлежит Институту гельминтологии имени академика К.И. Скрябина. В огромном помещении бывшего манежа разместилась уникальная в нашей стране и в Европе коллекция экспонатов Музея гельминтологии.
На основной территории усадьбы после революции был устроен дом отдыха для трудящихся. В 1945 г. Черемушки были переданы Академии наук, и до настоящего времени здесь размещается Государственный научный центр Российской Федерации - Институт теоретической и экспериментальной физики. Основная направленность научной деятельности института - исследование физики элементарных частиц и атомного ядра, развитие методики ядерного эксперимента, создание ускорителей заряженных частиц и ядерных реакторов для научных и практических целей.
С 1945 по 1985 г. здесь работал тяжеловодородный исследовательский ядерный реактор, а с 1960 г. - протонный синхротрон мощностью в 10 гэв.
В институте около двух тысяч сотрудников, среди них академики и члены-корреспонденты Российской Академии наук, доктора и кандидаты наук, а также инженеры и рабочие. Специалисты института сотрудничают с ведущими научными центрами России (Институт физики высоких энергий в Протвино, Объединенный институт ядерных исследований в Дубне и др.), а также с зарубежными научными центрами.
В последние годы институт уделяет большое внимание прикладным аспектам современной ядерной физики: позитронно-эмиссионной томографии, применению ускоренных протонов в терапии онкологических заболеваний и т.п. Разрабатываются новые подходы в современной ядерной энергетике. Ежегодно специалисты института публикуют более 400 научных работ.
Несмотря на специфический профиль института, все эти годы архитектурные памятники Черемушек находятся в возможно благоприятных условиях. Ни один из них (исключая две ветхие деревянные беседки и оранжереи) не был уничтожен. Многие годы ученые поддерживают контакты с институтом "Спецпроектреставрация", финансируя исследовательские и проектные работы для предстоящих реставраций. Бережно сохраняется главный усадебный дом, впереди - реставрация и открытие Знаменской церкви.