19. sajandil läks mõis Dieckhoffide valdusse, kes lasid aastatel 1885–1888 ehitada ühekorruselise kivist peahoone.[1] Historitsistlikus stiilis hoone valmis Friedrich Modi projekti järgi. 19. sajandi lõpul rajati ka Illuka mõisa park[2].
Vennad Dieckhoffid müüsid 1912. aastal mõisa parun Claus von Nottbeckile, kes müüs selle 1921. aastal Eesti riigile.[1]
1921. aastast tegutseb mõisa peahoones Illuka Kool. Septembris 2010 liideti kool kõrvalmajas tegutsenud lastepäevakeskusega lasteaed-põhikooliks.[1]
