Nei giardini della Montagnola è edificato il padiglione della Direttissima Bologna-Firenze, destinato ad ospitare la documentazione della grande opera di ingegneria ferroviaria.

Costruito in soli quaranta giorni, con turni di lavoro giorno e notte, su progetto dell'Ufficio tecnico comunale, l'edificio è uno dei più compiuti esempi a Bologna di architettura razionale. Il grande ippocastano, incorporato nella struttura muraria, eccheggia il modello dell'Esprit Nouveau di Le Corbusier del 1925.

Essendo costruito su terreno di riporto, il fabbricato poggia su fondamenta di calcestruzzo alte fino a 9 metri. Il suo profilo semilunare segue l'andamento del viale centrale del parco. Il podestà Manaresi dispone che il padiglione "sia reso comodo ed attraente con servizi di caffè e ristorante".

In occasione dell'inaugurazione della Direttissima è promossa anche una sistemazione generale della Montagnola. Sono restaurate le balconate e i bassorilievi, rifatto l'impianto di illuminazione, ripiantate le aiuole e rinfoltiti gli alberi.

Tutto il giardino è completamente recintato, per consentirne la chiusura nelle ore notturne. Una balaustra ai piedi del monumento dell'8 Agosto divide definitivamente il parco dalla piazza del mercato. E' sistemata infine la vasca centrale del Sarti, di cui va perduta una delle quattro tartarughe originali.

Dal 22 aprile al 20 maggio 1934 il padiglione ospita la mostra Direttissima, a cura dei ministeri dei Lavori Pubblici e delle Comunicazioni, con plastici, grafici, fotografie e cimeli legati allo scavo della Grande galleria dell'Appennino e alla costruzione della linea ferroviaria.

Nel dopoguerra l'edificio diventerà sede dell'ANPI, poi ospiterà la sala da ballo “Settimo cielo”, uno dei luoghi di svago più frequentati nel dopoguerra, e infine la scuola materna comunale "Giaccaglia Betti".

Nel giardino della Montagnola si svolgerà, fino all'edificazione, nel 1965, del nuovo quartiere dedicato, la Fiera Campionaria del Littoriale.