Als Sitz dient dem Museum seit 1930 ein antikes Gebäude, das im Laufe der Jahrhunderte mehrmals restauriert wurde, und dessen Name von seinen letzten Eigentümern herrührt, den Castellani. Hier ist mit einer sehr sorgfältig aufbereiteten Ausstattung eine bedeutende Sammlung wissenschaftlicher Instrumente zusammengefasst, ein konkretes Zeugnis von dem naturwissenschaftlichen Interesse, das sich in Florenz seit dem 13. Jh. in gleicher Weise entwickelte wie das Interesse für Kunst.

Die Sammlung ist, zumindest was seinen ältesten Kern anbelangt, dem Kult für Wissenschaften wie Biologie, Physik und Mathematik zu verdanken, welche die mediceischen wie auch die lothringischen Großherzöge beseelte, allen voran Cosimo I. und Francesco de’ Medici, die bekannterweise der technisch-künstlerischen Forschung in den großherzoglichen Werkstätten starke Impulse verliehen.

Aber auch im 17. Jh. förderten Ferdinando II. und besonders Kardinal Leopold die Wissenschaften, bzw. führten persönlich physikalische Versuche in fachgerechter Anwendung, nach der Methode Galileos durch. Auch Francesco und Pietro Leopoldo von Lothringen bauten im Laufe des 18. Jh. diese Art von Sammlung weiter aus, wozu sie sich qualifizierter Fachkräfte bedienten, wie des Abtes Felice Fontana (1730-1805), der zur Leitung und zum Ausbau des neuen Museums für Physik und Naturgeschichte gerufen wurde. Jenes wurde im Jahre 1775 in den Räumen des heutigen „Museo della Specola“, in der Via Romana, eingeweiht. Aus der Werkstatt jenes Museums stammen zum Großteil die Instrumente, die heute in der 2. Etage des Museums für Wissenschaftsgeschichte ausgestellt sind, in das auch die Instrumente der älteren mediceischen Sammlung eingingen, die ursprünglich in den Uffizien ausgestellt waren.

Die 1. Etage (mit 11 Sälen) ist dem mediceischen Kern gewidmet: Quadranten, Astrolabien, Sonnenuhren, Nachtuhren, Zirkel, Armillarsphären, Kompasse, alle miteinander regelrechte Kunstwerke, die von den großen toskanischen und europäischen Handwerkern angefertigt wurden. Auch die Originalinstrumente von Galileo sind hier ausgestellt, die Thermometer, die in der „Accademia del Cimento“ benutzt wurden (1657-1667), die Mikroskope und meteorologischen Instrumente. Die 2. Etage (mit 10 Sälen) weist eine große Anzahl interessanter und auch schöner Apparate auf, die vorwiegend aus der lothringischen Zeit stammen, und in der Mechanik, Elektrostatik und Pneumatik eingesetzt wurden. Andere Abschnitte widmen sich den mechanischen Uhren, den Sechstanten und Oktanten, den Geräten aus dem Bereich der Apotheken und der Chemie, den Gewichten und Maßeinheiten.

„Das Istituto di Storia della Scienza“ (Institut für Wissenschaftsgeschichte), das an das Museum angeschlossen ist, besitzt eine gut ausgestattete antike Bibliothek. Dank des im Erdgeschoß aufgestellten Planetariums ist das Institut auch auf didaktischem Gebiet aktiv. Zudem findet man ein Fotolabor, zwei Restaurierungswerkstätten sowie ein modernes Informatiklabor.


DIE 18 THEMATISCHEN SÄLE DES MUSEUMS

SAAL I
Die Medici Sammlungen
SAAL II
Astronomie und Zeit
SAAL III und IV
Die Vorstellung von der Welt
SAAL V
Die Wissenschaft der Navigation
SAAL VI
Die Wissenschaft des Kriegsführung
SAAL VII
Galileos Neue Welt
SAAL VIII
Die Accademia del Cimento: Kunst und experimentelle Wissenschaft
SAAL IX
Nach Galileo: Erkundung der physikalischen und biologischen Welt
SAAL X
Die Lorraine Sammlungen
SAAL XI
Das Schauspiel der Wissenschaft
SAAL XII und XIII
Lehre und Verbreitung der Wissenschaft
SAAL XIV
Die Industrie der Präzisionsinstrumente
SAAL XV und XVI
Messung von Naturphänomenen
SAAL XVII
Chemie und die öffentliche Nützlichkeit der Wissenschaft
SAAL XVIII
Wissenschaft zu Hause