Ο Οκταβιανός Αύγουστος ίδρυσε δύο βιβλιοθήκες στη Ρώμη και μία στην Αλεξάνδρεια, φιλοδοξώντας να καταστήσει τη Ρώμη μια μνημειακή πόλη, αντάξια της πολιτικής και πολεμικής της ισχύος στη Μεσόγειο. Όπως χαρακτηριστικά μαρτυρεί ο Σουητώνιος, παρέλαβε τη Ρώμη «πόλη του πλίνθου και την παρέδωσε πόλη του μαρμάρου». Στο πλαίσιο της μέριμνας του Αυγούστου για την αρχιτεκτονική εντάσσεται και η χρηματοδότηση του Βιτρούβιου για τη συγγραφή της Αρχιτεκτονικής του.
Η πρώτη βιβλιοθήκη που ίδρυσε ο Οκταβιανός θεμελιώθηκε στον Παλατίνο λόφο και πρέπει να εγκαινιάστηκε δέκα περίπου χρόνια μετά από εκείνη που ανήγειρε ο Πολλίων. Στην περιοχή του Παλατίνου λόφου ο αυτοκράτορας υλοποίησε ένα μεγάλο οικιστικό σχέδιο κι έτσι στα ανάκτορά του προστέθηκαν κι άλλοι χώροι με καθαρά επιδεικτικό χαρακτήρα, συνδεδεμένοι ίσως με στοές και πιθανόν σε οργανική σχέση με τον μεγαλοπρεπή ναό του Απόλλωνα, ο οποίος εγκαινιάστηκε το 28 π.Χ.
Δεν γνωρίζουμε την ακριβή θέση της διπλοβιβλιοθήκης του Αυγούστου, η οποία ονομαζόταν Παλατινή ή Απολλώνεια, ούτε και τον αρχιτεκτονικό της σχεδιασμό, καθώς όσα αρχαιολογικά ευρήματα ήρθαν στο φως χρονολογούνται από την εποχή του Δομιτιανού και αποτελούν τμήματα της ανακατασκευής της βιβλιοθήκης σε συνάρτηση και με το παλάτι του Δομιτιανού. Ο Καρεττόνι (Carettoni) υποστηρίζει ότι η βιβλιοθήκη του Αυγούστου βρίσκεται θαμμένη σε προσχώσεις που έγιναν κατά την ανάπλαση του χώρου επί Δομιτιανού.
Σύμφωνα με ένα χαμένο απότμημα της Forma Urbis Romae (του αρχαίου μαρμάρινου πολεοδομικού σχεδίου της Ρώμης από την εποχή των Σεβήρων), η βιβλιοθήκη αυτή αποτυπώνεται ως δύο ανεξάρτητα δίδυμα κτίσματα, το ελληνικό και το λατινικό τμήμα, που συνδέονται με μεσοτοιχία. Η βιβλιοθήκη και ο ναός του Απόλλωνα ήταν άρρηκτα συνδεδεμένα στον νου του Αυγούστου, αν κρίνουμε από το γεγονός ότι μετά το 12 π.Χ. απόθεσε στα θεμέλια του ναού δύο επίχρυσες θήκες με τα σιβυλλικά βιβλία. Εκτός από την απεικόνιση των βιβλιοθηκών στη Forma Urbis δεν γνωρίζουμε τίποτε άλλο σχετικά με αυτές και διασώθηκαν ελάχιστες μνείες τόσο για τον ρόλο τους στην πνευματική ζωή της Ρώμης όσο και για τους πρωτεργάτες της λειτουργίας τους και τη φύση της απασχόλησής τους.
Αρχικά, την οργάνωση και διεύθυνση της αυτοκρατορικής βιβλιοθήκης ο Αύγουστος τις εμπιστεύθηκε, στον ελληνικής καταγωγής, Πομπήιο Μάκερ, γιο, πιθανόν, του Θεοφάνη από τη Μυτιλήνη. Από κάποια εποχή και έπειτα ως προϊστάμενος της βιβλιοθήκης αναφέρεται ο Γάιος Ιούλιος Υγίνος, χωρίς να γνωρίζουμε αν αντικατέστησε τον Μάκερ ή αν οι ανάγκες ευρύτερης οργάνωσης και εμπλουτισμού της βιβλιοθήκης απαίτησαν τη συμπληρωματική παρουσία ενός πολυμαθούς προσώπου.
Η βιβλιοθήκη της Στοάς της Οκταβίας. Μια δεύτερη βιβλιοθήκη εγκαινιάστηκε στα χρόνια του Αυγούστου, στον Παλατίνο λόφο, από την αδελφή του αυτοκράτορα, την Οκταβία, στη μνήμη του γιου της Μάρκελλου, ο οποίος πέθανε το 23 π.Χ. Σύμφωνα με τον Δίωνα Κάσσιο, το κόστος της κατασκευής της προήλθε από τα λάφυρα της Δαλματικής εκστρατείας. Δεν υπάρχει όμως καμιά διαφωτιστική μνεία για τους λόγους που οδήγησαν την Οκταβία να ιδρύσει μια διπλοβιβλιοθήκη, καθώς ο αδελφός της, λίγα μόλις χρόνια πριν, είχε εγκαινιάσει τις δικές του βιβλιοθήκες. Το μόνο που μπορεί να υποθέσει κανείς είναι ότι ο Μάρκελλος είχε έφεση προς τα βιβλία και είχε συγκροτήσει σημαντική προσωπική βιβλιοθήκη ή είχε κληρονομήσει σημαντική συλλογή βιβλίων.
Η ακριβής θέση της βιβλιοθήκης, όπως και το αρχιτεκτονικό σχέδιο του οικοδομικού συμπλέγματος, σε συνάρτηση με τη Στοά παραμένουν υποθετικά. Η αναπαράσταση της Στοάς που σχεδίασε ο Φελίξ Ντουμπάν (Félix Duban), παρότι δίνει μια ελκυστική εικόνα του συγκροτήματος, είναι σε μεγάλο βαθμό απατηλή. Το μεν πρόπυλο και οι δύο συμμετρικά ανεπτυγμένες εκατέρωθέν του στοές αποτελούν κατασκευές που ανάγονται στα χρόνια της Οκταβίας, οι δύο όμως βιβλιοθήκες έχουν αντικατασταθεί από τους ναούς της Άνασσας Ήρας και του Στησίου Διός, που οικοδομήθηκαν πάνω στις βιβλιοθήκες στα χρόνια του Σεβήρου (αρχές του 3ου αιώνα μ.Χ.).
Η βιβλιοθήκη της Οκταβίας επιβίωσε έως τα χρόνια του Νέρωνα ή του Τίτου και το 80 μ.Χ. παραδόθηκε στις φλόγες σύμφωνα με τον Δίωνα Κάσσιο. Πιθανότατα αποκαταστάθηκε στην αρχική της μορφή επί Δομιτιανού.
Ο Δομιτιανός και τα βιβλιολογικά του ενδιαφέροντα. Δεν διαθέτουμε επίσης κανένα στοιχείο για να στηρίξουμε την υπόθεση ότι ο αρχιτέκτονας, ο οποίος σχεδίασε τις βιβλιοθήκες του Δομιτιανού βασίστηκε σε μια τυπολογία που αναγόταν στα χρόνια του Αυγούστου. Δεδομένου ότι ο αρχιτεκτονικός και πολεοδομικός ανασχεδιασμός του Παλατίνου λόφου οφείλεται στον Ραμπίριο, δεν αποκλείεται να ήταν αυτός ο αρχιτέκτονας της διπλοβιβλιοθήκης του Δομιτιανού. Το ιχνογράφημα της Forma Urbis μάς επιτρέπει να μιλήσουμε για την αρχιτεκτονική διάταξη και τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά της, τα οποία μάλιστα διαμόρφωσαν μια τυπολογία που τη σεβάστηκαν και την ακολούθησαν σε μεγάλο βαθμό οι μεταγενέστεροι αρχιτέκτονες βιβλιοθηκών στη Ρώμη και στις επαρχίες.
Μελετώντας το σχέδιο της Forma Urbis διαπιστώνει κανείς ότι πρόκειται για δίδυμες αίθουσες «εγκιβωτισμένες» σε ένα ορθογώνιο κτίσμα βορειοανατολικού προσανατολισμού, με προστατευμένα τα θυρώματα των εισόδων από στοά. Το εσωτερικό των βιβλιοθηκών χαρακτηριζόταν από απόλυτη συμμετρία. Εκατέρωθεν της κάθε εισόδου ξεκινούσαν δύο κιονοστοιχίες, οι οποίες αναπτύσσονταν κατά μήκος της κάθε πτέρυγας και κατέληγαν σε ένα είδος θριγκού, διαμορφωμένου στον κατά μήκος άξονα της αίθουσας και ακριβώς απέναντι από την κεντρική είσοδο. Οι δύο αυτοί θριγκοί ίσως φιλοξενούσαν τα αγάλματα της Αθηνάς και του Απόλλωνα, στην ελληνική και λατινική βιβλιοθήκη αντίστοιχα. Για κάποιον λόγο που δεν γνωρίζουμε η πτέρυγα με τον θριγκό είχε ελαφρώς κοίλο σχήμα. Η κιονοστοιχία αποτελούσε το βασικό υποστύλωμα κάποιου εξώστη, ο οποίος πρέπει να ήταν ανεπτυγμένος στις τρεις πτέρυγες της βιβλιοθήκης. Ο στυλοβάτης της κιονοστοιχίας διαμόρφωνε ένα είδος εξέδρας με δύο αναβαθμούς, που οδηγούσαν στα βιβλιοστάσια, αλλά και στο καθιστικό. Στη Forma Urbis δεν διακρίνονται διάδρομοι επικοινωνίας μεταξύ των δύο βιβλιοθηκών, ωστόσο ο Ανρί Ντελάν (Henri Adolphe Auguste Deglane), στην ανασύσταση του Ανακτόρου των Καισάρων, καταγράφει βοηθητικές εισόδους προς τις βιβλιοθήκες, διαδρόμους επικοινωνίας, όπως και άλλους μικρούς χώρους που χρησίμευαν και ως κλιμακοστάσια προς τους εξώστες. Οι ορθογώνιες εσοχές που φιλοξενούσαν τα βιβλιοστάσια ήταν συμμετρικά ανεπτυγμένες στις κατά μήκος πτέρυγες της βιβλιοθήκης, πλαισιωμένες από ημικίονες, ίσως, και στα δύο επίπεδα.
Κ.Σπ. Στάικος, Η Ιστορία της Βιβλιοθήκης στον Δυτικό Πολιτισμό, τόμ. II, Αθήνα, Κότινος, 2005, σ. 344–345.