Durant ses 155 ans, le phare a subi des changements à de nombreuses périodes.

• Le 15 mars 1858, le feu brille pour la première fois sur le Golfe. Il s’agit d’un feu blanc fixe. Le premier signal sonore est un canon de brume, de calibre de neuf livres.
• En 1861, on pose un revêtement sur le parement extérieur de briques réfractaires recouvrant la tour du phare.
• En 1869, les brûleurs à l'huile de baleine ou de marsouin sont remplacés par cinq gros brûleurs mammouths, à mèche plate, conçus pour utiliser de l'huile de pétrole blanc raffiné.
• En 1881 ou 1882, la tour est lambrissée à neuf.
• En 1882, le ministère de la Marine et des Pêcheries prend la décision de remplacer le canon de brume par un sifflet d'alarme qui est mis en fonction le 15 août 1883.
• En 1884-1885, on installe un cornet de brume qui prend la relève du sifflet à vapeur gardé en réserve en cas de panne du cornet.
• En 1892 ou 1893, les escaliers du phare, les planchers et les lambris sont refaits.
• En 1894 ou 1895, on creuse un puits pour approvisionner la station en eau. La pompe peut fournir jusqu’à 38 l par minute.
• Le 1er novembre 1899, le sifflet à vapeur reprend son rôle principal, tandis que le cornet à air comprimé est borné à un rôle accessoire.
• En 1897 ou 1898, nouveau lambrissage et réparation des fondations.
• En 1903, passage officiel d’un feu blanc fixe à un feu blanc par occultations (éclat 15 s, éclipse 5 s). On procède également au remplacement des lampes traditionnelles par un seul gros brûleur à vapeur de pétrole à manchon incandescent. Ce changement est très apprécié des navigateurs.
• En 1906,  le sifflet est remplacé par un diaphone, un appareil à air comprimé.
• En 1916, le Conseil géographique du Canada adopte le nom de Cap-des-Rosiers pour le cap et le nom de la station de phare, en remplacement du toponyme de « Cap Rosier ou Cape Rozier  », employé sur les cartes de l'Amirauté et autres publications anglaises.
• En 1921 ou1922, on installe un brûleur à vapeur de pétrole à manchon incandescent de 55 mm.
• En 1922 ou 1923, il est proposé de changer la lanterne, mais on n’y fait que des réparations.
• En 1929 ou 1930, des réparations sont effectuées sur la tour.
• 1n 1950, on électrifie la station du phare de Cap-des-Rosiers. On place dans la lanterne une grosse lampe électrique à incandescence de 1000 watts. Le brûleur à vapeur de pétrole est conservé pour servir pendant les pannes d'électricité.
• En juillet 1954, on accorde un contrat à la compagnie J.P.A. Normand Inc. pour refaire le parement extérieur de briques en très mauvais état au coût de 14 500 $.
• En février 1956, on accorde un contrat à l'entrepreneur Armand Joncas pour la démolition de la vieille résidence du gardien annexée à la tour ainsi que d'autres bâtiments surannés, y compris l'élimination du mât des signaux, et pour la construction de nouveaux bâtiments dont celui de criard de brume, celui du radiophare et une étable). Coût du contrat : 14 000 $
• Le 27 juin 1957, un défaut des moteurs du criard de brume (diaphone) déclenche un incendie qui détruit les bâtiments récemment construits du criard et du radiophare.
• Le 27 décembre 1957, on accorde un contrat à la compagnie Lanthier, Lafontaine et Manger, Inc. de Matane pour reconstruire ces bâtiments. Coût du contrat : 7 900 $.
• En août 1970, on installe une lampe électrique à vapeur de mercure de 400 watts d’une plus grande intensité lumineuse et d’une plus longue durée de vie.
• En 1972, le phare est automatisé (partiellement). Le diaphone est remplacé par un dispositif électronique (détecteur de brume et criards) entièrement automatique et autonome.
• Le 11 juin 1973, la station de phare est désignée Lieu historique national du Canada par la Commission des lieux et monuments historiques.
• En 1981, la résidence du gardien construite en 1956 est démolie et l’automatisation du phare est désormais complète et télésurveillée.
• En 1984, le parement de la tour est refait. Du marbre blanc remplace les briques.
• En 1993, le parement subit des réparations en certains endroits. À cette même date, le détecteur de brume électronique et ses criards cessent leurs activités.
• Le 31 mars 1994, le phare est désigné bâtiment fédéral du patrimoine classé en raison de son importance historique et de sa valeur architecturale et environnementale.
• En 2000, pose d'installations lumineuses autour de la structure du phare à l’extérieur pour l'illuminer et ainsi le mettre en valeur la nuit. Réparations à la toiture et rénovation complète de l'intérieur de la maison d'accueil. Installations de panneaux d'interprétation pour permettre aux touristes d’en savoir davantage sur le phare. Réparation de la poudrière. Rénovation au bloc sanitaire de la station. Installation d’un abri d'information près de la clôture. Installation de clôtures de bois pour remplacer celles de métal. Installation d'un belvédère d'observation avec lentille. Installation de poubelles et tables de pique-nique. coût total de l'opération : 145 400 $.

• En 2008, le site est décontaminé.
• En 2008, le phare de Cap-des-Rosiers fête son 150^e anniversaire.