Sólo a partir de la década de 1980 la Dirección de los Museos y de los Bienes Culturales convierte en orgánica la presencia de fotógrafos para apoyar las labores de documentación y actualización del Archivo Fotográfico, que hasta entonces sólo contaba con la colaboración de personal externo.
La documentación fotográfica se realizaba con materiales, técnicas y equipos analógicos específicos para la reproducción de obras de arte, como las cámaras de gran formato con banco óptico, utilizadas, por ejemplo, en los registros de las restauraciones de la Capilla Sixtina (la Bóveda, el Juicio Universal y los ciclos pictóricos del siglo XV) y las Estancias de Rafael.         
A las diapositivas (fotocolors) en película de gran formato de 20x25 cm y 13x18 cm se añadía el formato medio de 6x7 cm, tanto en color como en blanco y negro. El Laboratorio no solo se encargaba del revelado en el “cuarto oscuro” del material en blanco y negro, sino también de la impresión de las históricas placas fotográficas conservadas en archivo.
A partir de los primeros años del 2000, la fotografía digital fue sustituyendo progresivamente los procesos analógicos en película, lo que permitió una importante expansión de las actividades del Laboratorio, integrando también la producción de grabaciones de vídeo.