La Residencia de Estudiantes forma parte del proyecto de modernización impulsado por la Institución Libre de Enseñanza (ILE), creada en 1876 por un grupo de profesores expulsados de la universidad por defender la libertad de cátedra, entre los cuales se encontraban Francisco Giner de los Ríos, Gumersindo de Azcárate y Nicolás Salmerón.

Su pedagogía fomentaba por igual el cultivo de las ciencias y las humanidades y el diálogo entre ellas; estaba a favor de la libertad docente y científica, y consideraba el proceso educativo como un continuo. Sustituyó los exámenes por el seguimiento del alumno e hizo de la experiencia —basada en la observación y el disfrute de la naturaleza— la principal fuente de conocimiento. La Institución Libre de Enseñanza defendió la igualdad social y de sexos, los derechos de la mujer, la búsqueda de la paz y de la cooperación entre los pueblos o la protección del medio ambiente.

Tras ser repuestos en sus cátedras en 1881, Giner y sus colaboradores en la ILE fueron inspirando la política científica y educativa de los gobiernos liberales, comenzando por la creación del Museo Pedagógico Nacional (1882), dirigido por Manuel B. Cossío y concebido como el principal instrumento de la reforma. Posteriormente promovieron nuevos organismos, como la Comisión y el Instituto de Reformas Sociales (1883 y 1903, respectivamente), que desarrollaron los primeros planes de previsión social; el Ministerio de Instrucción Pública (1900), y finalmente, el más importante de todos, la Junta para Ampliación de Estudios e Investigaciones Científicas (1907) y sus centros (1910).