Новое грандиозное здание замка начали возводить в 1540-х годах. Распоряжался строительством Франциск I Ангулемский из рода Валуа; строительство началось в 1546 году. Архитектора, для которого образцами для подражания были дворцы северной Италии, звали Пьер Леско. Строительные работы продолжались при преемниках Франциска I и велись вплоть до XVII столетия. Первоначально Луврский музей возник из небольшой королевской коллекции, и начинался он не в Луврском дворце. Сначала коллекция французского короля Франциска I находилась в его любимой резиденции — дворце Фонтенбло.
Франциск I был первым из французских монархов, у которого возникла идея создать собрание драгоценностей. Эти драгоценности должны были стать неотъемлемой принадлежностью королевской короны, однако в дальнейшем многие предметы из этого собрания исчезли. Чем-то сами короли награждали своих приближенных, что-то раздаривалось фаворитам и фавориткам. Правда, если последние попадали в немилость, то им приходилось возвращать драгоценности в казну. Несмотря на то что многое из королевской сокровищницы было утрачено, многое все-таки впоследствии попало и в Лувр.
В одной из зал Лувра — Большой галерее в конце XVI века король Генрих IV решил поселить самых лучших и умелых мастеров, которые могли бы преуспеть в живописи и скульптуре, ювелирном и часовом деле, а также во многих других замечательных искусствах. В то время в Лувре были устроены ковровые мастерские, чеканились монеты и медали, а с 1640 года печатались книги.
В XVII веке предпринимается грандиозная реконструкция Лувра, в результате которой замок должен был превратиться во дворец. Король-Солнце Людовик XIV в период своего правления (1643-1715) вокруг большой площади выстроил основные здания дворца и значительно пополнил королевскую коллекцию. Но в 1678 году он перебрался в Версаль — и Луврский дворец на протяжении нескольких лет пустовал. Иногда в его залах даже поселялись бедные парижане, оставшиеся без крова.
Идея превращения Лувра в общедоступный музей наук и искусств была выдвинута французскими просветителями в середине XVIII века. Художник Гюбер Робер предложил проект перестройки Большой галереи с целью создания в ней верхнего освещения через застекленный потолок.
В 1793 году часть залов Лувра была преобразована — и музей открыт для публики. Однако работы в нем продолжались. Особенно грандиозный размах они приняли при Наполеоне Бонапарте. Крупнейшие архитекторы этой эпохи Ш. Персье и П. Фонтен значительно расширили площадь Лувра за счет новых пристроек. В это время была возведена еще одна галерея, параллельная Большой галерее.
