Для библиотеки в первую очередь надо было решить вопросы организации хранения фонда и составления каталогов. В начале века по просьбе попечителя университета М. Н. Муравьева профессора И. Ф. Буле и Ф. Ф. Рейсс, знакомые с работой библиотеки Геттингенского университета, дали свои предложения по организации университетской библиотеки. Буле подготовил «Скромные предложения к инструкции для будущей организации и управления университетской библиотекой в Москве», в которых предлагал создать каталоги алфавитный и «реальный» (систематический), штемпелевать книги, принадлежащие библиотеке, тщательно вести реестры выдачи и возврата книг, создать фонд справочной литературы без права выдачи на дом. Предложения Буле послужили основой для разработки в 1806 г. правил под названием «Учреждение библиотеки Московского университета». Весь фонд был разделен на четыре отдела: нравственно-политический, физико-математический, врачебный и словесный — и был составлен алфавитный каталог. Систематический каталог появился позднее. Ф. Ф. Рейсс начинал создавать его еще в 1804 г., но лишь в 1822 г., став библиотекарем, он продолжил эту работу. Карточки для библиотеки печатались в типографии отцом и сыном Иваном и Николаем Штейнбергами, приписанными к типографии, т. е. крепостными. Н. Штейнберг был зачислен писцом в библиотеку, ему было разрешено слушать лекции в университете. В 1827 г. он с группой студентов был арестован и умер в тюрьме.
В дальнейшем И. Д. Петрозилиус, бывший воспитатель А. С. Грибоедова, зачисленный в штат библиотеки в 1829 г., составил и напечатал шесть выпусков «Каталога книг университетской библиотеки». При библиотекаре Е. Ф. Корше в 1836 г. продолжал составляться систематический каталог на карточках, разрабатывалась система расстановки и каталогизации книжного фонда, его инвентаризации. Положил начало систематической книжной инвентаризации А. В. Рихтер, заведя с января 1842 г. инвентарную книгу.
Комплектовалась библиотека как публичная. Права на обязательный экземпляр она не имела, лишь из Университетской типографии поступал в нее один экземпляр всех издававшихся сочинений. Совет университета на небольшую сумму, имевшуюся в бюджете, закупал литературу по спискам, подготовленным факультетами. Книги приобретались также на доходы, полученные от типографии. Попечители университета время от времени добивались выделения для библиотеки дополнительных субсидий. Много книг дарилось.
На субсидию в 8 тыс. руб. М. Н. Муравьеву удалось купить целый ряд прекрасных изданий, среди которых «Ученые записки Парижской академии наук и Академии литературы» (205 т.), «Методическая энциклопедия», большое количество сочинений по естествознанию, зоологии, ботанике, о путешествиях, в том числе «Путешествия Кука» на английском языке с гравюрами, «Путешествия Лаперуза» с атласом.
Библиотека располагала сочинениями латинских и греческих классиков, немецких, французских, итальянских и английских авторов. В 1804 г. был установлен обмен изданиями с Геттингенским университетом. С 1814 г. начали регулярно выписываться русские и зарубежные периодические издания. Зарубежными периодическими изданиями библиотеку снабжал рижский книгопродавец Гартман. Велась постоянная работа по выявлению недостающих изданий и их покупке.
Библиотекарь Е. Ф. Корш (1836–1841) видел свою задачу в том, чтобы сделать университетскую библиотеку повседневной помощницей преподавателей при чтении курсов и создать хорошую книжную базу для студентов, причем в библиотеке должны были быть также книги, рекомендованные студентам сверх программы. Особое внимание Корш обратил на приобретение недостающих изданий. В 1836 г. из-за границы было выписано 1762 сочинения в 3933 томах и 624 тетрадях и 106 периодических изданий в 402 переплетах и 2865 выпусках. Несколько меньше по количеству названий было приобретено в следующем, 1837 г. Корш старался отыскать такие книгопродавческие фирмы, которые доставляли бы нужную литературу быстрее и дешевле. В 1841 г. Е. Ф. Корш стал редактором «Московских ведомостей».
Библиотека получала или приобретала в свой фонд частные собрания. Княгиня Е. Г. Дашкова, президент Российской академии наук, подарила часть своей библиотеки; братья Зосимы — около 50 греческих книг; приобретены были библиотеки профессора И. Шадена, доктора Гуна.