Среди членов Московского общества сельского хозяйства (МОСХ) еще в 1857 году возникла мысль о создании в старой столице центра по подготовке специалистов с сельскохозяйственным образованием. Секретарь МОСХ С. А. Маслов делал доклад о деятельности Горыгорецкого земледельческого института. На этом заседании присутствовал министр Министерства государственных имуществ (МГИ) Н. Н. Муравьев. Он заявил: «Желательно, чтобы и в самой Москве, как центре России, образовался агрономический институт…». При содействии Особого комитета министр государственных имуществ граф М. Н. Муравьев составил на имя императора Александра II всеподданнейший доклад, в котором обосновал необходимость открытия высшего учебного заведения.
В докладе М. Н. Муравьева содержались следующие аргументы: «Вызываемая переменами в быте сельских сословий необходимость приложения к земледелию усовершенствованных орудий, машин и способов обработки порождает в классе земледельцев потребность в деятелях, которые при помощи научных сведений могли бы с успехом предпринять и совершить преобразование в направлении сельской промышленности».
Была образована комиссия для поиска места будущего учебного заведения. Изучив возможные варианты, комиссия пришла к выводу, что «соединение в Петровско-Разумовском всех условий, необходимых для открытия не только одного обширного агрономического института, но и других, второстепенных сего рода заведений с опытными учебными и практическими хозяйствами…». Действительно, имение располагало 714 десятинами земли с сосновыми, березовыми и дубовыми лесами, лугами и покосами, садом и огородом, древесным питомником, прудами.
Открытию академии предшествовала большая организационная работа. Предстояло привести в порядок запущенное прежними владельцами хозяйство. Работа велась четыре года. За это время были отремонтированы и приспособлены для учебных занятий старые здания, построен ряд новых сооружений, среди них был и главный корпус, возведенный на месте прежнего деревянного дома Кирилла Григорьевича Разумовского. В нем расположились библиотека, актовый зал, несколько аудиторий и кабинетов. Перед фасадом здания были разбиты цветники. Был проведен водопровод, произведено осушение почв, устроен гончарный завод для выделки труб, кирпичей и черепицы. Для улучшения сообщения с Москвой была построена шоссейная дорога. Старый дом Нарышкиных приспособили под канцелярию академии, а манеж Разумовского перестроили под столовую. Появились многочисленные хозяйственные и служебные постройки. Была создана и хорошо оборудована химическая лаборатория, организованы механический, геодезический, физический и другие кабинеты. Будущий первый руководитель академии Николай Иванович Железнов подарил библиотеке большое количество своих книг, заложив тем самым традицию дарительства. Были составлены списки книг, учебных пособий и предметов, необходимых для преподавания различных сельскохозяйственных