En 1934-1936, Chris Holmes II, un héritier de la fortune de la levure Fleischmann, a doublé l’île originale de 12 acres (49 000 m2) avec des gravats de corail, du sable et une décharge de terre. Il y a établi une résidence avec des aquariums, des chenils et des volières pour ses nombreux animaux de compagnie. L’île a été convertie en station de repos et de détente pour les aviateurs de la marine américaine pendant la Seconde Guerre mondiale.
En 1946, un groupe de cinq hommes d’affaires de Los Angeles, dont Edwin W. Pauley, a acheté l’île à la succession de Chris Holmes II avec l’idée de la convertir en Coconut Island Club International, 1946-7, très exclusif, et a engagé les architectes Paul Williams, A. Quincy Jones et C.W. Lemmon de Belt Lemmon and Lo, Architects d’Honolulu pour concevoir une communauté de cottages, des courts de tennis, un yacht club et d’autres installations de loisirs, y compris le remodelage du manoir et des casernes de Holmes. Le groupe Pauley voulait faire de l’île un centre de villégiature privé, réservé aux membres. En 1949, cette idée a été abandonnée et un hôtel Coconut Island de taille réduite, avec un hébergement pour 32 personnes, a ouvert ses portes en février 1950.
En 1948, Pauley a fait don d’une partie de l’île à l’Université d’Hawaï pour qu’elle soit utilisée comme installation de recherche marine. Des années 1950 aux années 1980, la famille Pauley a utilisé l’île pour des escapades estivales et a accueilli de nombreux invités de marque. Du milieu des années 80 au milieu des années 90, l’investisseur immobilier japonais Katsuhiro Kawaguchi est devenu propriétaire de l’île et a autorisé l’université d’Hawaï à utiliser certaines de ses zones pour la recherche. En 1995, la Fondation Edwin Pauley a accordé un don de 9,6 millions de dollars à la Fondation de l’Université d’Hawaii pour acheter la moitié privée de l’île et y construire de nouveaux laboratoires.
L’île appartient désormais entièrement à l’État et constitue l’installation de l’Institut de biologie marine d’Hawaii, qui fait partie de l’Université d’Hawaii. C’est le seul laboratoire américain construit sur un récif corallien. (L’île Heron, l’île Lizard et un certain nombre de laboratoires du Pacifique Sud sont situés en dehors des États-Unis)
L’île Coco a été utilisée pour la séquence d’ouverture de l’émission télévisée Gilligan’s Island.