Le directeur est secondé de directeurs des études et de responsables chargés de la bibliothèque et des publications qu'il nomme après avis du conseil scientifique. Les directeurs des études sont nommés pour un mandat d'une durée de trois ans renouvelable une fois. Les responsables chargés de la bibliothèque et des publications sont nommés pour un mandat d'une durée de quatre ans renouvelable une fois.
Les fonctions de directeur des études sont confiées aux enseignants-chercheurs ou personnels assimilés en application de l'article 6 du décret du 16 janvier 1992 susvisé, aux chercheurs, ou à des personnalités scientifiques étrangères dont la qualification est reconnue équivalente par le conseil scientifique.
Les fonctions de responsable chargé de la bibliothèque sont confiées à une personne appartenant aux personnels scientifiques des bibliothèques ou à un spécialiste que ses compétences recommandent particulièrement pour ces fonctions.
Les fonctions de responsable chargé des publications sont confiées à une personne spécialement qualifiée.
Le directeur nomme également les responsables des autres services et des antennes.
Le directeur de la Casa de Velázquez est également secondé de directeurs des études artistiques. Ces fonctions sont confiées à des personnes compétentes dans le domaine des arts. Elles sont nommées par le directeur après avis du conseil artistique pour un mandat d'une durée de trois ans renouvelable une fois.