Dwa lata po śmierci żony w 1782 Jefferson wyjechał na placówkę dyplomatyczną do Francji. Opuszczając Monticello w 1784, polecił dalej rozbudowywać posiadłość, a po powrocie zmienił nieco styl budowli w oparciu o wzorce francuskie. Nowa faza budowy nadająca jej dzisiejszy neoklasycystyczny wygląd przypadała na lata 1796–1809. W latach 1801–1803 ukończono tarasy. W 1808 gotowy był Pawilon Północny (ang. North Pavillon), a Pawilon Południowy został przebudowany. Nowy dom „Monticello” miał 21 pokoi; nad częścią środkową z portykiem z kolumnami dominowała niska kopuła (pierwsza w domu amerykańskim), skrzydła boczne mieściły pomieszczenia dla służby.
Wewnątrz domu Jefferson zastosował wiele nowatorskich rozwiązań, często własnego projektu, m.in. małe windy towarowe do transportu wina z piwnicy do jadalni, szafy wyposażone w mechaniczne transportery ubrań, składane drzwi, alkowy skrywające klatki schodowe czy toalety wewnątrz domu. Większość mebli i elementów wystroju wnętrz została sprowadzona z Francji – podczas pobytu w Paryżu Jefferson zgromadził pokaźną liczbę sprzętów domowych oraz sztuki.