Het gebouw verrees in de Tweede Wereldoorlog in een tijdsbestek van ruim anderhalf jaar. De verbouwing begon in oktober 1994 en duurde zo lang omdat de werkzaamheden werden verricht terwijl het personeel van het ministerie doorwerkte, 24 uur per dag, 365 dagen per jaar.

Het Pentagon werd volledig gestript en kreeg moderne voorzieningen. Daarbij moet wel worden aangetekend dat onderdelen die in de eerste helft van de jaren 90 werden geplaatst alweer gedateerd ogen.

In de afgelopen jaren werden er onder meer 70 liften geïnstalleerd in het zeven verdiepingen (twee ondergronds, vijf bovengronds) tellende gebouw. Ook verwijderden de arbeiders tienduizenden tonnen giftig asbest.

De renovatie liep extra vertraging op door de terreuraanslagen op 11 september 2001 in de Verenigde Staten, waarbij onder meer het Pentagon doelwit was. Terroristen vlogen met een gekaapt passagiersvliegtuig in een pas gerenoveerde vleugel van het gebouw, met als gevolg 125 dode Pentagon-medewerkers en 59 sterfgevallen in het vliegtuig. Deskundigen stellen dat de extra stevige bouwmaterialen en de sprinklerinstallatie levens hebben gered.

Daarnaast was de pas opgeleverde vleugel nog niet helemaal in gebruik genomen, waardoor er relatief weinig mensen aan het werk waren op het moment van de aanslag.