Dès l’exposition des arts industriels de 1861, les organisateurs, membres de la Société du progrès de l’art industriel, présentent des dessins décoratifs et industriels, des objets fabriqués et manufacturés ayant rapport avec l’art, des dessins scientifiques, des photographies et des reproductions1. Pour la deuxième exposition, en 1863, ils optent pour une division tripartite comprenant une exposition libre d’œuvres et de pièces modernes, une présentation des travaux des écoles de dessins des départements et de Paris, et une section rétrospective. Le but consiste à encourager la création par l’émulation et la concurrence entre exposants, à enrichir la créativité grâce aux exemples du passé, et à stimuler les jeunes générations en exposant et en confrontant leurs réalisations. La thématique de la section rétrospective varie à chaque exposition. D’abord généraliste en 1863 et 1865, elle est consacrée aux arts orientaux en 1869 (voir À la découverte de l’Orient). En 1874, un « musée historique du costume » est organisé grâce aux prêts de collectionneurs particuliers et d’institutions publiques comme le Mobilier national, les Archives nationales et la direction des Beaux-Arts. Deux ans plus tard, la tapisserie a les honneurs de cette section, pour laquelle le South Kensington Museum envoie même des pièces.
Après l’Exposition universelle de 1878, dans un souci d’approfondissement pédagogique et de renouvellement, les autorités de l’Union centrale décident d’organiser des « expositions technologiques ». Celles-ci présentent les matières premières, les outils de travail et un ensemble d’œuvres remarquables du point de vue de l’art et de la technique. Un panorama historique de la technique les complète. Ce programme technologique découle certes de l’organisation des Expositions universelles, mais il reflète également les mutations de l’institution. En 1880, en effet, le parcours du Musée des Arts Décoratifs, qui occupe temporairement quelques salles du palais de l’Industrie, fait se succéder les techniques et les matières2.
Cette année-là, la première « exposition technologique » est consacrée au métal avec l’orfèvrerie, la joaillerie, la bijouterie, les bronzes d’art et d’ameublement, ainsi que la fonte. Une intense et inhabituelle activité règne au palais de l’Industrie : « Sur son grand palier s’ouvre l’exposition de M. Barbedienne. Les parties basses seront occupées par des ateliers en action. En face de celui-ci, se dressent les somptueuses installations de MM. Denière, Christofle et Dasson, et sur les flancs s’organisent les expositions des matières premières et des ateliers de travail mis en communication avec les moteurs à vapeur qui fonctionnent dans les galeries et au-delà du pourtour3. » Suite à cette exposition, Paul Christofle, président de la commission administrative et financière de l’Union, donne un service à café Louis XVI, dont le premier exemplaire, appartenant à l’époux de la marquise de Païva, avait déjà figuré à l’Exposition universelle de 18674. Les productions de Christofle étaient souvent distinguées et acquises par l’Union, comme le vase-torchère exposé en 1874. La deuxième exposition technologique, en 1882, est consacrée au bois, au tissu, au papier. La troisième, enfin, en 1884, s’attache à la pierre, au bois, à la terre et au verre. Théodore Deck, « le rénovateur de la céramique française5 », François Eugène Rousseau, qui a « contribué au mariage si nécessaire et si pressant de l’art avec l’industrie6 », et Émile Gallé « un savant, un artiste, un poète7 » sont salués par la critiques. À l’issue de la manifestation, l’Union centrale leur achète des œuvres, confortant la place que l’histoire de l’art semble leur promettre.