Per oltre un decennio il Palazzo delle Esposizioni divenne sede di alcune delle mostre più importanti in Italia, mettendo in pratica un progetto espositivo che tendeva ad una continuità di utilizzazione degli spazi e ad una programmazione dovuta prevalentemente al Comune di Roma, oltre alla cinque sezioni della X Quadriennale che si distribuirono tra dicembre 1972 e luglio 1977.
Prima importantissima iniziativa quella dedicata alle ultime ricerche in atto dal titolo Vitalità del negativo nell’arte italiana 1960/70, curata da Achille Bonito Oliva e dagli Incontri Internazionali d’Arte. Una mostra che non intendeva ricostruire asetticamente gli eventi di un decennio, ma come dalla crisi dei linguaggi storici, dalla ricerca e dalla varietà dei procedimenti, non più tesi a valori assoluti, fossero nate poetiche nuove basate sulla vitalità dell’atto creativo: "L’arte smette di essere la zona dove si tesaurizzano le forme e l’esemplarità dell’esperienza artistica, per diventare invece una zona oscura senza alcuna certezza" (Achille Bonito Oliva).
Una mostra straordinaria, in cui confluivano le ricerche pop degli artisti romani, l’arte concettuale, gli happening e la body art, i materiali dei minimalisti, l’arte cinetica, e le recenti esperienze dell’arte povera.
La X Quadriennale iniziò a novembre del 1972 e si sviluppò in cinque sezioni che intendevano documentare i diversi aspetti della ricerca artistica in Italia: 1) Aspetti dell’arte figurativa contemporanea – Nuove ricerche d’immagine; 2) Situazione dell’Arte non figurativa; 3) La ricerca estetica dal 1960 al 1970; 4) La nuova generazione; 5) Artisti stranieri operanti in Italia. Accanto agli artisti invitati in ciascuna sezione, venivano ricostruite, per le prime due mostre, anche le vicende storiche da cui avevano preso le mosse le relative tendenze: La linea della ricerca figurativa in Italia dal verismo dell’ultimo ottocento al 1935 nell’ambito delle sezione sull’arte figurativa, e Linee della ricerca non figurativa in Italia dal 1930 al 1965, coordinata da Nello Ponente, come ricostruzione dell’astrattismo in Italia.
Il progetto delineato dal Comune di Roma in quegli anni era, accanto alle mostre d’arte antica (da ricordare in particolare Civiltà del Lazio primitivo del 1976), di dedicare particolare attenzione agli aspetti più interessanti della cultura del novecento, sia attraverso grandi retrospettive (quella dedicata a Turcato, 1974, a Man Ray, 1975, a Savinio, 1978), sia attraverso la indagine all’interno delle avanguardie europee, con la mostra Majakovskij Mejerch’old Stanislavskij, 1975, allestita da Maurizio Di Puolo secondo una rilettura di moduli costruttivisti che si proiettavano verso l’esterno del palazzo, con la mostra sul Teatro della Repubblica di Weimar nel 1978. Queste mostre, a carattere interdisciplinare, permettevano poi di utilizzare tutte le potenzialità degli spazi, con spettacoli, convegni, esecuzioni musicali, proiezioni, come nel caso della mostra sull’Avanguardia polacca nel corso della quale Tadeusz Kantor anticipò il suo spettacolo Ou sont les nieges d’antan.
Così descriveva Nicolini, allora Assessore alla cultura, i contenuti delle linee espositive di quegli anni: "Al centro dei programmi allora realizzati dovevano esserci due grandi questioni: le sorti dell’avanguardia e la funzione intellettuale, nel XX secolo. Naturalmente non si trattava di aggiungere ideologia ed interpretazioni a quelle che già esistevano, ma di documentare quanto era conosciuto in maniera parziale".
Con gli stessi propositi era stata realizzata la mostra Linee della ricerca artistica in Italia 1960-1980, curata da Nello Ponente, titolare della cattedra di arte contemporanea all’Università di Roma, scomparso durante la preparazione della mostra. In questo caso si trattava di una documentazione molto ampia di quello che era accaduto in Italia nei diversi settori della produzione artistica: dalle arti visive, alla fotografia, alla scrittura musicale, alla poesia visiva, al cinema d’artista.
Le mostre di architettura rispecchiavano la volontà di approfondire l’analisi sulla formazione della città contemporanea; mostre che resero spettacolare e suggestivo un tema, quello dell’architettura, non sempre accessibile al pubblico: Funzione e senso. Architettura-Casa-Città, Olanda 1870-1940, nel 1979; Vienna Rossa. La politica residenziale nella Vienna socialista 1919-1933, realizzata nel 1880 e curata da Manfredo Tafuri; Architettura nel Paese dei Soviet, 1982. Con la caduta di frammenti degli stucchi in occasione della mostra Cinque miliardi di anni. Ipotesi per un Museo della Scienza, organizzata con l’Università di Roma e allestita da Maurizio Sacripanti, e successivi danni, si comprese che non si poteva procrastinare più a lungo un sostanziale intervento di ristrutturazione dell’intero edificio, di cui fu incaricato l’architetto Costantino Dardi.
Elementi chiave di questo progetto erano: recuperare le qualità originarie del Palazzo, liberando gli spazi di tutte quelle aggiunte improprie accumulatesi negli anni, restituire il rapporto con la luce naturale dall’alto, riproporre la visione verticale, attraverso la ricongiunzione dei tre livelli dell’edificio, e quella degli spazi in quota (riapertura delle due scale interne di accesso dal livello di via Milano al piano monumentale, delle balconate interne che permettono la percezione degli spazi dall’alto in basso e viceversa, ricomposizione di quella direzionalità ininterrotta di collegamento interno dall’accesso da via Nazionale all’affaccio su via Piacenza). Quindi un restauro critico, che però doveva trasformare un edificio costruito secondo i canoni ottocenteschi in una struttura capace di rispondere alle più moderne esigenze espositive.
I lavori, che si protrassero per anni a causa di difficoltà burocratiche e finanziarie, non portarono a termine quanto l’architetto aveva ideato, soprattutto in relazione ai più forti elementi di innovazione contenuti nel progetto. Tra questi il sistema di copertura, trasparente, aereo, che prevedeva anche un teatro all’aperto, era certamente uno degli elementi di maggiore fascino del progetto, che però fu bocciato per ben due volte dalla commissione edilizia; così come le strutture collocate in sostituzione dei lucernai, grandi "macchine di luce" che dovevano graduare la luminosità naturale con quella artificiale attraverso un sistema di telai mobili, furono realizzate senza i meccanismi di regolamentazione automatica e quindi del tutto inefficaci.
Molti altri furono gli aspetti caratterizzanti di questo intervento (il disegno geometrico dei pavimenti in travertino e peperino, il recupero della marmoridea di rivestimento e delle parti decorative originarie), ma soprattutto la realizzazione di una sala multimediale e di un piccolo, ben attrezzato spazio teatrale nella linea di un'attività multidisciplinare che era all’origine del progetto: una Kunsthalle per Roma, aperta alle più avanzate esigenze della cultura contemporanea.