La transformation de la RDF en RTF ne tient qu’à une lettre, celle qui varie de la radioDiffusion à la Télévision, et elle n’apparaît que par le biais de son directeur, Wladimir Porché. Alors que celui-ci est déjà à la tête de l’organisme depuis 1946, paraît un décret le 9 février 1949 indiquant qu’il est nommé « administrateur de la radiodiffusion française [et qu’il] exercera ses fonctions avec le titre de directeur général de la radiodiffusion et de la télévision françaises ». La RTF est née. Ce fameux décret, cité partout comme date de création de la RTF, tient donc au nouveau titre de son directeur.

La RTF continue à fonctionner de la même manière que la RDF, puisque toutes les tentatives de transformation de son statut ont échoué auprès du gouvernement, mais elle doit dorénavant se préoccuper de télévision. Elle continue à vivre sous un régime administratif, et la reconduction de son budget chaque année est difficile. Mais les changements politiques profonds apportés par le général de Gaulle rappelé au pouvoir en 1958 rendent possible l’étude d’un nouveau statut de la radiodiffusion et télévision.

Par l’ordonnance 59-273 du 4 février 1959, la RTF devient un établissement public de l’État à caractère industriel et commercial (EPIC), doté d’un budget autonome. Aucun conseil d’administration n’est prévu et ses dirigeants sont nommés par décret. Elle reste sous l’autorité du ministère de l’Information, mais elle a dorénavant une existence juridique, administrative et financière propre.

La télévision prend bientôt le pas sur la radio. Début 1960, il est question de fonder une deuxième chaîne et après plusieurs projets portés par des groupes privés, il est décidé en 1962 de la confier à la RTF. Après une soirée inaugurale en décembre 1963 présentant les programmes, elle est inaugurée le 18 avril 1964.

La radiodiffusion accomplit aussi ses transformations : de nouveaux programmes culturels et pédagogiques, des émissions littéraires, philosophiques ou scientifiques voient le jour ou se perfectionnent. En 1963, trois chaînes radiophoniques se partagent les ondes : France Inter, France-Culture et France-Musique. L’apparition de la modulation de fréquence, pour laquelle le Club d’Essai est un des pionniers, dont les émetteurs coïncident avec ceux de la télévision, conduit la RTF à édifier son propre réseau hertzien.

Mais les insuffisances de l’ordonnance du 4 février 1959 sont vites devenues apparentes, et des projets de modifications apparaissent dès 1961. C’est Alain Peyrefitte, secrétaire d’État à l’Information, qui est chargé en 1962 de relancer l’étude d’un nouveau statut qui aboutira deux ans plus tard à celui créant l’ORTF.

Pendant ce temps, (réalisant en cela tardivement le vœu de Wladimir Porché, qui souhaitait pour la radiodiffusion « un statut et un lieu »), s’est accompli un des autres projets sans cesse ajournés depuis la Libération : la construction d’une maison commune regroupant les services de la radiodiffusion et de la télévision. Depuis 1945, époque à laquelle la radiodiffusion occupait 34 groupes d’immeuble (en 1946, elle n’en détient plus que 21), on assiste à la recherche d’un terrain et des crédits nécessaires pour le faire. Plusieurs projets sont abandonnés et les années passent. En 1952, la RTF demande à la ville de Paris de lui céder un terrain quai de Passy, ce qui est approuvé par le conseil municipal. Le concours ouvert aux architectes français a pour lauréat Henry Bernard, et après des ralentissements dus aussi bien aux adversaires du projet qu’aux difficultés financières, la maison est édifiée. Terminée en 1962, la Maison de la RTF est inaugurée le 14 décembre 1963 par le général de Gaulle.

La loi n°64-621 du 27 juin 1964 porte création de l’Office de radiodiffusion-télévision française, en tant qu’établissement public de l’État à caractère industriel et commercial : c'est la fin de la RTF.