In den Jahren 1905-08 errichtet nach den Plänen von Georg Wickop. Der Bau enthielt Räume für die Materialprüfungsanstalt, den Maschinenbau und die Elektrotechnik. Er ist durch ein "Treppenhausgelenk" mit dem Hauptgebäude verbunden und ergänzt dessen Westflügel nach Süden.

Der Mittelteil der Fassade wird durch einen halbrund vorgezogenen Erker in den oberen Geschossen betont, der über die Traufhöhe hinausgezogen und mit einer Balustrade abgeschlossen ist. Die Bauplastik ist aus gelbem Sandstein angefertigt, das Mauerwerk - im Gegensatz zu den Nachbargebäuden - hell verputzt. In den rustizierenden Sockelbereich eingebunden das erhaltene hölzerne Eingangsportal, dessen architravähnliche Bekrönung aus gelbem Sandstein von einem herausgearbeiteten Frauenkopf dominiert wird, der aus beidseitig über vier kleinen Fenstern herabhängenden Girlanden entspringt. Das erste Obergeschoß wird hervorgehoben durch Fensterbekrönungen und geschmückte Brüstungsfelder.

Zu den gestalterisch herausragenden Bauteilen im Innern des Erweiterungsgebäudes gehören die Treppenhäuser im Norden und Süden. Das nördliche Treppenhaus schließt an den Westflügel des ehemaligen TH-Altbaues und heutigen Wiederaufbau der Nachkriegszeit an. Ursprünglich war es möglich das Treppenhaus im Erdgeschoss mit Kutschen zu durchfahren. Eine asymmetrische, mittig gekrümmte und dreiläufige mit gleichsinnigem Richtungswechsel ausgeführte Treppe erschließt die vier Obergeschosse des Erweiterungsbaues. Treppenstufen und Lichtwangen bestehen aus schwarzem belgischen Granit, die unteren und oberen Werksteinblöcke der Balustrade sind aus Treuchtlinger Kalkstein. Für die schlichten, kreisrunden Baluster wurde gescheckter nassauischer Rotmarmor verwendet. Statt der heute weißen Wände besaß das Treppenhaus bis in Kämpferhöhe einen Wandschmuck aus grauem Stuckmarmor, geschaffen von Dominico Uoli aus Wiesbaden. Die kostbaren Materialien betonten den repräsentativen Charakter dieses Treppenhauses (Vgl. Befunde im Treppenhaus des Alten Hauptgebäudes). 

Das südliche Treppenhaus wurde vor allem auf eine Außenwirkung hin entworfen und ist inspiriert durch Treppentürme an Renaissanceschlössern. Zu dessen Entwurf schrieb Wickop: „Auch diese, ursprünglich als Nebentreppe gedacht, wuchs sich infolge der eigenartigen Verhältnisse zu einer nicht uninteressanten Anlage aus. Es war nämlich hier infolge der verschiedenen Tiefen der dem Mittelkorridor vorgelagerten Räume nicht möglich, die Südfront in einer monumentalen Weise zu gliedern, ohne von der Korridorachse abzuweichen. Hierdurch kam es zur Anlage einer seitlich verschobenen und turmartig vorgezogenen Wendeltreppe, die der Südfront eine interessante Gliederung verlieh.“ (Festschrift zur Feier der Eröffnung der Erweiterungsbauten am 23. Juli 1908) Die ansonsten zurückhaltende Formgebung der Treppenhäuser verweist auf die Überwindung des Jugendstils und den zunehmenden Einfluss neoklassizistischer Strömungen.