Après la découverte de la race en 1832, le conseil général de l'Isère s'intéresse rapidement aux possibilités de l'améliorer. À l'époque, l'amélioration des races bovines passe essentiellement par des croisements avec d'autres races. C'est pourquoi le conseil général décide donc de subventionner l'importation de taureaux de race salers et de taureaux suisses. Ces derniers sont vite abandonnés car considérés comme trop demandeur en nourriture par les agriculteurs. Ces campagnes d'importation qui durent 20 ans n'ont pas un réel succès dans la région de Villard-de-Lans où seuls 2 taureaux sont pris en charge. Par ailleurs les résultats de ses croisements sont souvent critiqués.
Devant l'inefficacité de la politique de croisement, la race s'est tournée vers la sélection en race pure dans la seconde moitié du XIXe siècle. L'officialisation de la race en 1864 marque cette volonté de travailler sur la race telle qu'elle pour l'améliorer. Afin de créer une synergie dans le monde agricole, un concours annuel est créé pour la race et le vainqueur se voit offrir 2 000 F du conseil général de l'Isère et 1 000 F de l'État. Toutefois, la race progresse peu rapidement et, en 1875, l'administration décide de créer une station d'élevage entièrement dévouée à l'amélioration de la race villard-de-lans et des méthodes d'élevage dans la région. La station s'est montrée apte à appliquer une sélection sévère sur les animaux, contribuant à affiner le standard de la race.
De nombreux organismes de la région sont impliqués dans le programme mis en place en 1976 tels que l’UPRA Blonde d’Aquitaine, le parc du Vercors, la Chambre d'agriculture de l'Isère, de l’Union des coopératives d’élevage et d’insémination de la région Alpes-Rhône (UCEAR), l’Insémination artificielle du bassin grenoblois, l’ITEB, l’EDE (Établissement départemental de l’élevage) de l’Isère ou le Centre technique du génie rural des Eaux et Forêts (CTGREF). Les principales mesures de ce plan de sauvegarde s'appuie sur des prélèvements et la conservation de semences de taureaux villard-de-lans par les centres d'inséminations, et sur le maintien d'une base de femelles reproductrices permis par des contrats signés avec des éleveurs. En compensation, ces derniers se voient soulagés des frais d’insémination artificielle et de contrôle laitier concernant ces vaches Villard-de-Lans sous contrat et dispose d'un appui technique pour gérer ses plans d'accouplement et son troupeau. Le coût de ces mesures est couvert par l'état qui alloue 30 000 F au programme jusqu'en 1983. Il est par la suite relayé au niveau régional par d'autres instances telles que le Fond interministériel de développement et d’aménagement rural (FIDAR) qui accorde 38 000 F en 1983.
La première action du programme de conservation de la race a été de faire l'inventaire des animaux présents. Ils ont principalement été trouvés dans le massif du Vercors par des éleveurs fidèles à la race depuis longue date, dans le massif du Grésivaudan où elle était souvent croisée avec des animaux charolais, ainsi que dans les régions avoisinantes. Il a été décidé de ne pas imposer un plan d'accouplement strict aux éleveurs, afin de ne pas en démobiliser devant la lourdeur de cette pratique. Seul l'accouplement des mères à taureaux est planifié. Une autre action importante du programme de conservation et la conservation de semence de mâles de la race. Le faible nombre de mâles a été un problème au début. Il était difficile d'opérer une véritable sélection. C'est pourquoi les différents mâles prélevés au début de la race ont été mis à la reproduction avec des vaches âgées, à l'ascendance bien connue et parfois issues de troupeaux de race pure, qui ont permis d'obtenir des animaux conformes au standard de la race.