En 2019, à l’occasion d’une restauration des Coureurs de Robert Delaunay, une découverte majeure a été faite, celle d’un portrait alors inconnu, probablement de la main du maître de l’orphisme.
"Dans le Secret des oeuvres d'art" est une interface réalisée à l'occasion d'une exposition présentée au Musée Fabre en 2018, portant sur l'étude matérielle des oeuvres et leur restauration. À partie de l'observation poussée d'une huile sur bois, une huile sur toile, un dessin sur parchemin et une sculpture modelée en cire, les internautes établissent un constat d'état et découvrent toutes les imageries scientifiques (rayon X, ultraviolets, lumière rasante...). L'application apprend à l'utilisateur à percevoir la réalité matérielle des oeuvres au-delà de l'image représentée, et le sensibilise à leur fragilité comme à leur conservation.
Redécouvrir la composition de La Liberté guidant le peuple d'Eugène Delacroix grâce à la recherche scientifique : ce tableau qui constitue l’une des représentations les plus connues de Marianne, et de la Liberté en tant qu’allégorie de la République française a fait l'objet d'une restauration de septembre 2023 à avril 2024 qui a révélé la richesse de la matière picturale.
Entre 2023 et 2024, le Palais des Beaux-Arts de Lille a confié au C2RMF le célèbre tableau de Gustave Courbet pour qu’il y soit analysé et restauré. Cela a permis de nombreuses découvertes.En 1973, L’Après-dînée à Ornans avait été accueillie au Laboratoire des musées de France. Cinquante ans plus tard, elle était de retour au C2RMF pour étudier ses étapes de création, son histoire et procéder à sa restauration rendue nécessaire en raison des nombreuses couches de repeints et de vernis. Cette opération d’envergure qui a mobilisé l’ensemble des départements du C2RMF a permis à la fois d’enrichir notre connaissance de la technique de Courbet et de redévoiler sa palette. Ce dossier est aussi emblématique des liens forts tissés entre le palais des Beaux-Arts de Lille et le C2RMF.