Kadettene måtte flytte ut av paléet da Frederik VI ønsket at hans datter Vilhelmine og tronfølgeren prins Frederik VII skulle bosette seg her etter sitt bryllup. I 1827–28 foretok arkitekt Jørgen Hansen Koch derfor en omfattende modernisering i empirestil. Fra ekteskapets oppløsning i 1837 til kronprins Frederik VIII flyttet inn i 1869, huset paléet skiftende medlemmer av kongefamilien. Kronprinsen ble konge i 1906 og paléet ble deretter oppkalt etter ham, selv om han som konge kun rakk å residere her i seks år.