El proyecto para la Facultad de Arquitectura (1954-1956), iniciado en 1954, es otro momento clave en el desarrollo de la Ciudad Universitaria de Caracas. Villanueva reúne en este edificio, particularmente importante para él por la función a la que estaría destinado, el desarrollo de los cuerpos bajos complejos y variados, con la torre elevada y prismática que había realizado ya para la Biblioteca Central. Este edificio inaugura una etapa en la que Villanueva va a ir concentrando las aulas en torres altas y elevadas del suelo, articuladas a cuerpos bajos destinados a auditorios y bibliotecas, y siempre conectadas al exterior mediante las plantas bajas abiertas y los corredores techados. Así sucedió con las subsiguientes Facultades de Farmacia (1956-1957), de Odontología (1955-1956) y de Ciencias Económicas y Sociales (1967-1979), esta última diseñada en colaboración con Gorka Dorronsoro y Juan Pedro Posani, pero solo construida después de su muerte. De este período destaca así mismo la integración de las artes desarrollada plenamente en los espacios interiores de Arquitectura, junto a las policromías de las fachadas del edificio de Arquitectura, Farmacia y Odontología.