Początki działalności Ossolineum były trudne. Po rozlokowaniu zbiorów we Lwowie, uruchomiono w 1828 roku czasopismo naukowe. Dopiero po kolejnych pięciu latach otwarto czytelnię i drukarnię. Tę zamknięto w 1834 roku na żądanie władz – za druk pieśni patriotycznych. Dyrektora zakładu, Konstantego Słotwińskiego, skazano na więzienie. Zakup nowych książek został poddany cenzurze, czytelnię zamknięto, zawieszono też publikowanie czasopisma naukowego zakładu. Dopiero w 1847 roku zakończono rozbudowę gmachów. Rozruchy pod wodzą Jakuba Szeli przyniosły śmierć kuratora ekonomicznego Teodora Broniewskiego i dewastację dóbr funduszowych. Po zniesieniu pańszczyzny i propinacji w dobrach fundacyjnych przekazano do kasy zakładu fundusz indemnizacyjny w formie depozytu, z którego procenty szły na konto corocznych rat na utrzymanie biblioteki. Dochody z ordynacji przeworskiej pojawiły się w bibliotece dopiero w 1893 roku (powołano ją w 1868).

O stabilizacji Biblioteki Ossolińskich świadczyło organizowanie od 1840 roku corocznych publicznych posiedzeń zakładu, podczas których dyrektor składał sprawozdanie, a któryś z autorów przedstawiał odczyt naukowy. W tygodnikach pojawiła się dyskusja na temat stopnia realizacji ustawy fundatora biblioteki. W roku 1842 wznowiono publikację czasopisma naukowego, a po kolejnych czterech latach ukończono katalog zbiorów książkowych (abecadłowy, kartkowy).

Jerzy ks. Lubomirski, mianowany zastępcą kuratora w roku 1847, uzyskał zgodę władz na uruchomienie drukarni i litografii. Drogą sekwestracji odzyskał dochody z dóbr fundacyjnych. Rok później uruchomił czytelnię. Po śmierci ojca w 1850 roku Jerzy ks. Lubomirski objął kuratorię literacką tymczasowo – władze starały się ograniczyć jego kompetencje. Po wymuszonej rezygnacji przekazały kuratorię (1851) Maurycemu hr. Dzieduszyckiemu, c.k. sekretarzowi namiestnictwa – jako „rządowemu zawiadowcy instytucyi”. Oficjalnym zastępcą kuratora mianowano go dopiero w 1864 roku. W inauguracyjnym sprawozdaniu Dzieduszycki ujawniał opłakany stan zakładu: „wszystkie jego fundusze były wobec znacznych długów wyczerpane, a wielkie należności z dóbr od kilku lat zaległe; drukarnia była w nieładzie, manipulacja zawikłana, gospodarski porządek i karność dozorowa zachwiane”. Dzieduszycki uporządkował sprawy administracyjne, a w 1857 roku zaprowadził buchalterię podwójną, zatrudnił rachmistrza i wydzierżawił drukarnię. Zmodernizował też gmach Ossolineum i urządził ogród. Doprowadził do druku nowe wydanie „Słownika” Lindego i wznowił czasopismo naukowe. Po zniesieniu kurateli rządowej w 1869 roku ustąpił na rzecz Jerzego ks. Lubomirskiego. Ten – jak podaje Wojciech Kętrzyński – „nie burzył tego, co zastał, lecz usunął tylko prowizoria”. W 1871 roku wyodrębnił pracownię naukową (do tego czasu uczeni pracowali razem z młodzieżą szkolną w czytelni). Podjęto w tych latach – w miejsce czasopisma – wydawnictwa źródłowe, poczynając od „Kodeksu dyplomatycznego” benedyktynów z Tyńca.

W roku 1870 ks. Lubomirski przeniósł do zakładu zbiory Muzeum Lubomirskich (medale i monety przekazał już jego ojciec). Druki i rękopisy wcielono do biblioteki, choć formalnie pozostały na stanie muzeum. Po śmierci Lubomirskiego (1872) nowy kurator Kazimierz hr. Krasicki otworzył dla publiczności muzeum. Zezwolił uczonym wypożyczać księgi i rękopisy do pracy domowej. Przyspieszył prace nad katalogiem realnym, rozpoczęte przez stypendystów w roku 1851. W roku 1878 uzyskał od władz przywilej nakładu książek polskich do szkół ludowych, co dało zakładowi stabilne dochody. Po śmierci Krasickiego (1882) kuratorem został jego podopieczny, syn Jerzego, Andrzej ks. Lubomirski. Zakład wszedł wtedy w epokę stabilizacji. Utarła się jego nazwa: Zakład Narodowy imienia Ossolińskich. W 1890 roku biblioteka liczyła już 87 530 książek (unikatów), 1845 atlasów i map, 3371 rękopisów, 2782 autografy, 992 dyplomy, 79 podobizn i 230 muzykaliów. Pracownię naukową odwiedziło 3335 osób, czytelnię – 12 880. W Muzeum Lubomirskich znajdowały się 24 903 ryciny, 790 obrazów, 650 zbroi, 2144 archeologica, 21 468 monet i medali, 808 banknotów, a także 8683 odlewy. Zbiory te badało 468 osób. Takie były efekty „Ustanowienia familijnego” Józefa Maksymiliana hr. Ossolińskiego.