1934-1936-ban Chris Holmes II, a Fleischmann-élesztő vagyon örököse megduplázta az eredeti 12 hektáros (49 000 m2) szigetet koralltörmelékkel, homokkal és földes hulladéklerakóval. Rezidenciát alakított ki akváriumokkal, kennelekkel és madáretetővel számos háziállata számára. A szigetet a második világháború alatt az Egyesült Államok haditengerészetének repülőgépeinek pihenő- és kikapcsolódási állomásává alakították át.
1946-ban egy öt Los Angeles-i üzletemberből álló csoport, köztük Edwin W. Pauley, megvásárolta a szigetet Chris Holmes II. hagyatékából azzal az elképzeléssel, hogy átalakítják az exkluzív Coconut Island Club International, 1946-7, és felbérelték Paul Williams építészeket, A. Quincy Jones-t és C. W. Lemmon-t a Belt Lemmon and Lo, Architects of Honolulu-tól, hogy tervezzenek egy nyaralókból, teniszpályákból, jachtklubból és egyéb szabadidős létesítményekből álló közösséget, beleértve a Holmes-kastély és a laktanya átalakítását. A Pauley-csoport a szigetet egy privát, csak tagsággal rendelkező üdülőhellyé akarta fejleszteni. Ezt az elképzelést 1949-ben elvetették, és 1950 februárjában megnyílt a Coconut Island Hotel, amely 32 vendég befogadására volt alkalmas.
1948-ban Pauley a sziget egy részét a Hawaii Egyetemnek adományozta, hogy tengeri kutatási létesítményként használják. Az 1950-es évektől az 1980-as évekig a Pauley család nyári üdülésre használta a szigetet, és számos neves vendéget látott vendégül. A 80-as évek közepétől a 90-es évek közepéig Katsuhiro Kawaguchi japán ingatlanbefektető volt a sziget tulajdonosa, és engedélyezte a Hawaii Egyetemnek, hogy egyes területeit kutatási célokra használja. 1995-ben az Edwin Pauley Alapítvány 9,6 millió dolláros adományt nyújtott a Hawaii Egyetem Alapítványának, hogy megvásárolja a sziget magánfelét, és új laboratóriumokat építsen rajta.
A sziget ma már teljes egészében állami tulajdonban van, és a Hawaii Egyetemhez tartozó Hawaii Tengerbiológiai Intézetnek ad otthont. Ez az egyetlen korallzátonyra épített amerikai laboratórium. (A Heron-sziget, a Lizard-sziget és számos laboratórium a Csendes-óceán déli részén található az Egyesült Államokon kívül)
A Kókuszdió-szigetet használták a Gilligan’s Island című televíziós műsor nyitójelenetéhez.