май 1855 г. — июль 1857 г. — адмирал Ф. П. Врангель;
июль 1857 г. — сентябрь 1860 г. — адмирал Н. Ф. Метлин;
сентябрь 1860 г. — январь 1876 г. — адмирал Н. К. Крабе;
январь 1876 г. — июнь 1880 г. — адмирал С. С. Лесовский;
июнь 1880 г. — январь 1882 г. — адмирал А. А. Пещуров;
январь 1882 г. — ноябрь 1888 г. — адмирал И. А. Шестаков;
ноябрь 1888 г. — июль 1896 г. — адмирал Н. М. Лихачев;
июль 1896 г. — март 1903 г. — адмирал П. П. Тыртов;
март 1903 г. — июнь 1905 г. — адмирал Ф. К. Авелан.
В 1905 г., после позорного поражения России в войне с Японией, Морское министерство вновь восстановили, подчинив ему Главный морской штаб. Первым после долгого перерыва морским министром стал адмирал А. А. Бирилёв (1905–1907 гг.), его сменил на этом посту адмирал И. И. Диков (1907–1909 гг.), а Дикова сменил адмирал С. А. Воеводский (1909–1911 гг.).
Последним морским министром Российской империи стал адмирал И. К. Григорович (1911–1917 гг.). Возглавляемое им министерство во время войны смогло обеспечить согласованную работу военно-морской промышленности, материально-технического обеспечения флота и подготовки для него квалифицированных кадров. Построенные накануне и во время войны 1914–1917 гг. корабли составили практически половину всего военного флота Советского Союза к началу войны 1941–1945 гг.
В марте 1917 г. Григоровича сняли с должности и уволили приказом А. И. Гучкова, министра Временного правительства. В июне 1919 г. ему удалось устроиться в Петроградское отделение Главного управления Единого государственного архивного фонда. Работа в неотапливаемом помещении архива и отсутствие дров для обогрева квартиры привело к тому, что бывший морской министр дважды перенес крупозное воспаление легких.
В 1924 г. И. К. Григоровичу удалось выехать во Францию. Там он жил в небольшом городке Ментона и зарабатывал на жизнь продажей своих картин. В марте 1930 г. Григорович скончался. Только в 2005 г. урну с его прахом перенесли на борт прибывшего в Ментону ракетного крейсера «Москва» и доставили в Россию. Здесь, согласно завещанию, прах адмирала захоронили в семейном склепе на Никольском кладбище Александро-Невской лавры.
В начале XX в. в состав Морского министерства входили следующие подразделения:
— Адмиралтейский совет;
— Главный морской штаб;
— Главный военно-морской суд;
— Главное гидрографическое управление;
— Главное управление кораблестроения и снабжения;
— Морской технический комитет;
— Управление главного медицинского инспектора флота;
— Канцелярия морского министерства;
— Главное военно-морское судное управление.
Основные учреждения Морского министерства располагались именно в здании Адмиралтейства, и их служащие являлись прихожанами Адмиралтейского собора. А в августе 1829 г. в здании Адмиралтейства разместилась также министерская типография. Ранее она находилась на Васильевском острове, в доме Морского кадетского корпуса, а до того — в петровской Морской академии (в бывшем доме Кикина). В здании Адмиралтейства типография находилась до 1917 г. и выпускала литературу морской тематики, работы, связанные с изучением морей и мореходной практикой. Тут печатались «Записки ученого комитета Морского министерства» (1826–1843 гг.), «Записки гидрографического департамента» (1842–1852 гг.), «Записки Морского ученого комитета» (1828–1845 гг.), «Записки гидрографического депо» (1835–1837 гг.). До сих пор выходит журнал «Морской сборник», издание которого началось Морским ученым комитетом еще в 1848 г.
С 1709 г. в здании Адмиралтейства существовал также Морской (затем — Военно-морской) музей имени Петра Великого, в нем хранились модели судов и судовых двигателей, различные карты и чертежи, флаги. Вход в него был под аркой главной башни. Особый зал музея посвящен памяти Петра I, в котором висел его портрет, демонстрировались кресло и древко знамени собственного корабля императора. В Лекционном зале выставлен диплом GrandPrix, присужденный музею на Парижской всемирной выставке в 1900 г.
В числе многочисленных моделей судов имелась модель петровского ботика, именуемого «дедушкой русского флота» и хранящегося в специально построенном «Ботном домике» в Петропавловской крепости. В 1940 г. Военно-морской музей перевели в здание Биржи на Стрелке Васильевского острова.
Следует также вспомнить и о находившейся в здании Адмиралтейства военно-морской библиотеке. В ее основе лежит собрание книг учрежденной в 1763 г. «Морской российских флотов и адмиралтейского правления комиссии для приведения оной знатной части (флота) к обороне государства в настоящий постоянный добрый порядок». Затем эта библиотека регулярно пополнялась морскими министрами и управляющими Морским министерством, а также за счет подарков и пожертвований. В начале XX в. в ней насчитывалось более 30 тысяч томов.