A természetet utánzó tájképi kertet dendrológiai parkká, gyűjteményes kertté varázsolták, beleszőve a szentimentális stíluskorszak motívumait. A kerten átfolyó Sződ-Rákos-patak vizét felhasználva és a régi nagy tavat is bevonva tórendszert alakítottak ki; a kitermelt földdel a lankás domboldalakat tették változatosabbá. Az építéséhez szükséges homok-, mészkő- és dolomittömböket a Vác fölötti Naszály hegyről szállították ide. A sokszor 10-15 mázsás kövekből sziklacsoportokat, sziklás hegyoldalakat formáltak. A patak partját sziklákkal rakták ki, hogy természetesebbnek tűnjön. A romantikus hangulatot fokozta a patak partjára épített vízimalom – ezt a II. világháború előtt itt forgatott film címe után ma is „zenélő malomnak” hívják. A romantika jegyében készült a Ferenc-halom nevű domb, a Sziklás-tó a pompás vízeséssel és a barlangszerű alagút, miként a szigeten elhelyezett gótikus műromok is.
Az üvegházi gyűjteményt az 1880-as években az országos kertészeti kiállításokon több oklevéllel ismerték el.
Vigyázó Sándor úgy végrendelkezett, hogy ha a család fiú utód nélkül maradna, akkor a hatalmas vagyon általános örököse a Magyar Tudományos Akadémia legyen. Apja halálának évében, 1921-ben hasonló szellemben végrendelkezett fia, Vigyázó Ferenc is, hozzátéve, hogy „a vácrátóti kastély és kert öregbítendő mai állagában, mint bojári gr. Vigyázó Sándor kastély és kert“.
Vigyázó Ferenc nem alapított családot, és 1928. július végén elhunyt; az elhanyagolt rátóti kastélypark a Magyar Tudományos Akadémia tulajdonába került, de az Akadémia nem vállalkozott fenntartására, ezért a köteles rész fejében visszaadta azt Vigyázó Sándor unokájának, Bolza Mariettának, miután Bolzáék sikeresen megtámadták a végrendeletet. Gróf Zichy Domokosné Bolza Marietta 1936 őszén Debreczeni Sándor pesti ügyvédnek adta el a kastélyt és a parkot. Az új tulajdonosok kezében az értékes növénygyűjtemények tönkrementek. A pusztuló fenyvest kivágatták, helyette 11 kataszteri holdon gyümölcsöst telepítettek. Az 1930-as évek végén rossznak ítélt állaga miatt lebontották a kastélyt is, és helyére a ma is látható udvarházszerű épületet emelték.
A mai botanikus kert alapjait Pénzes Antal rakta le. 1952. január 1-jén az állomást a Magyar Tudományos Akadémia vette át, és megalapította az MTA Botanikai Kutatóintézetét. A botanikus kert alapvető feladatául azt tűzték ki, hogy növényeket neveljen elő a Hűvösvölgybe tervezett, de soha meg nem épített Központi Botanikus Kertnek. 1954-ben Zólyomi Bálint akadémikust nevezték ki igazgatónak, a botanikus kert irányítását pedig Ujvárosi Miklós igazgatóhelyettesre bízták.
A múlt században készült kerttervet felhasználva helyreállították az eredeti úthálózatot, kivágták a gyomfákat és bozótot, nagyarányú szaporításba kezdtek a több évtizede pusztuló növényzet pótlására.
