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En 1919 fut instauré des séances payantes à nombre de places limité. En 1922, le 8 août, est créé un diplôme "d'ingénieur du Conservatoire" par une décision ministérielle, ce diplôme pouvait comporter 14 spécifications différentes. Plus tard, la loi du 10 juillet 1934 réglementera la formation des ingénieurs. Roger Cazaud fut le premier ingénieur CNAM en 1924, il sera un précurseur par ses travaux sur la fatigue des matériaux. En 1935, sont créés au sein du CNAM des instituts des sciences appliquées qui délivrent également des diplômes en fonctionnant sur le modèle traditionnel des écoles. Le Conservatoire présente donc deux modèles d'enseignement opposés.
A la fin de 1939, il y a 85 ingénieurs issus du CNAM, le 100ème diplômé arrivera en 1944.

D'autre part, du 6 novembre 1963 à 1972, le CNAM lança un système de cours sur le réseau de la télévision pour éviter le gaspillage de temps que représentait la venue des auditeurs aux amphithéâtres de la rue Saint Martin depuis leur lieu de travail.


L'évolution de la formation continue depuis le début des années 50 a redonné de la vigueur à l'enseignement magistral du CNAM dont la particularité est qu'il est dispensé hors temps ouvrable. De nombreux auditeurs sont également séduits par la formation continue dite "offensive" qui doit aboutir à l'obtention d'un diplôme, ce qui vaudra souvent au Conservatoire l'appellation "d'université de la seconde chance". Un décret du 17 juillet 1984 déclare le CNAM grand établissement public participant à la mission de l'enseignement supérieur, il participe également à la recherche fondamentale et appliquée.

En 1952, il y a la création de Centre régionaux associés (CRA) qui deviendront autonome financièrement à partir de 1982. Il y eu une tentative après 1820 par Charles Dupin de diffuser ses cours en province par l'intermédiaire de ses camarades polytechniciens implantés dans l'industrie provinciale, mais cette tentative ne dura pas. Aujourd'hui, le CNAM, avec près de 100 000 auditeurs répartis entre Paris et les centres associés, forme environ 900 ingénieurs par an (13000 ingénieurs étant sortis des centres de formation du CNAM depuis sa création). Ainsi, le CNAM est le premier "pourvoyeur" d'ingénieurs en
France !