1934-1936 fördubblade Chris Holmes II, en arvinge till Fleischmanns jästförmögenhet, den ursprungliga 49 000 m2 stora ön med korallgrus, sand och jorddeponi. Han inrättade ett residens med akvarier, kennlar och fåglar för sina många husdjur. Ön omvandlades under andra världskriget till en vilo- och avkopplingsstation för amerikanska flottans flygare.
1946 köpte en grupp på fem affärsmän från Los Angeles, däribland Edwin W. Pauley, ön från Chris Holmes II:s dödsbo med idén att omvandla den till den exklusiva Coconut Island Club International, 1946-1977, och anlitade arkitekterna Paul Williams, A. Quincy Jones och C.W. Lemmon från Belt Lemmon and Lo, Architects of Honolulu för att utforma ett samhälle med stugor, tennisbanor, en yachtklubb och andra rekreationsanläggningar, inklusive en ombyggnad av Holmes herrgård och kaserner. Pauley-gruppen ville utveckla ön till en privat semesteranläggning som endast skulle vara öppen för medlemmar. År 1949 lades denna idé ned och ett mindre Coconut Island Hotel med plats för 32 gäster öppnade i februari 1950.
1948 donerade Pauley en del av ön till University of Hawaii för att användas som en anläggning för havsforskning. Från 1950-talet till 1980-talet använde familjen Pauley ön för sommarvistelser och tog emot många kända gäster. Från mitten av 80-talet till mitten av 90-talet ägde den japanske fastighetsinvesteraren Katsuhiro Kawaguchi ön och tillät University of Hawaii att använda vissa av dess områden för forskning. År 1995 beviljade Edwin Pauley Foundation en gåva på 9,6 miljoner dollar till University of Hawaii Foundation för att köpa den privata halvan av ön och bygga nya laboratorier på den.
Ön ägs nu helt och hållet av staten och är en anläggning för Hawaii Institute of Marine Biology, en del av University of Hawaii. Det är det enda amerikanska laboratoriet som är byggt på ett korallrev. (Heron Island, Lizard Island och ett antal laboratorier i södra Stilla havet ligger utanför USA.)
Coconut Island användes för öppningssekvensen i TV-programmet Gilligan’s Island.