Als zum Jahresbeginn 1890 Neuhausen in München eingemeindet wurde, waren in der Schule 1070 Schüler und 14 Lehrkräfte, was sie zur meistbesuchten Schule Münchens machte. Wegen der Überfüllung der Schule beschloss man sich 1892, das Gebäude zu erweitern. Die Schule wurde um mehr als das Doppelte ihres ursprünglichen Umfangs vergrößert. Es gab nur einen Innenhof (jetzt Aula/Lichthof), an dessen Nordseite ein Glockenturm mit Uhrblättern auf allen vier Seiten stand. Im Süden wurde ein einstöckiger Turnhallenanbau mit Pultdach gebaut (heute Bewegungsraum und kleine Turnhalle). In die Südostecke des Erdgeschosses wurde die erste Münchner Schulküche installiert, an die auch heute noch eine Tafel erinnert. 1895 wurden die Bauarbeiten beendet. Fortan gab es zwei getrennte Eingänge für Jungen und Mädchen, auf die noch die mittleren Tore in der Schulstraße hinweisen. Des Weiteren waren eine Gas-Dampf-Zentralheizung und zudem ein öffentliches Brausebad im Gebäude vorhanden.
Wegen der vielen Verwundeten während des Ersten Weltkriegs (1914-18) wurde das Schulhaus als Lazarett zweckentfremdet, um die verletzten Soldaten medizinisch zu versorgen. Nach dem Krieg waren im Gebäude unterschiedliche Lehranstalten tätig. Während des Zweiten Weltkriegs (1939-45) entstanden durch Fliegerangriffe Schäden im Speicher und in den oberen Stockwerken. Jedoch fiel erst 1944/45 der Unterricht aus, unter anderem auch durch den Mangel an Kohle zum Beheizen der Räume. Bereits am 17. September 1945 wurde der Unterricht wiederaufgenommen. Doch schon im Oktober desselben Jahres musste der Unterricht im Schulhaus beendet werden, da die Amerikaner, die Besatzungsmacht in Bayern, es mit 900 Männern belegten. Die Schüler mussten in ortsnahe Hirschbergschule entweichen.
Im November 1946 brannten das Dach und der zweite Stock völlig aus, nachdem deutsche Gefangene das Feuer verursacht hatten. Aufgrund der Tatsache, dass alle Schüler und Lehrer in der Hirschbergschule waren, wurde niemand verletzt. Bereits 1950 erfolgte das Richtfest für den Wiederaufbau des oberen Gebäudeteils bzw. den Umbau der gesamten Schule. Drei Jahre später wurden die Bauarbeiten beendet. Dabei wurde der Innenbereich überdacht, so dass die heutige Aula entstand, der Glockenturm wurde abgerissen und die Wände zum Innenhof wurden abgerissen. Das im April 1953 wiedereröffnete Schulhaus nahm nun 10 Klassen der Volksschule und 16 Klassen der Sonderschule auf, welche nur im Staffelunterricht gemeinsam Platz im Gebäude finden konnten.
Die Schule wurde in den folgenden Jahren modernisiert und instandgesetzt, wobei die heutigen gelben rauverputzten Fassaden und das Haupttreppenhaus entstanden. Schließlich zog 1963 die Städtische Rudolf-Diesel-Mittelschule für Knaben in die Schulstraße 3 ein, welche sich zuvor von der Knabenmittelschule an der Deroystraße abgespaltet hatte.
