Das Gebäude mag auf den ersten Blick nicht allzu spektakulär erscheinen, dafür ist das Museum, das sich im Inneren befindet, umso spannender. Wie der Name schon vermuten lässt, handelt es sich um kein Kunstmuseum; hier bekommt man einen hochinteressanten Einblick in die Geschichte der Wissenschaft und die damit verbundene Vergangenheit von Florenz.
Gegründet wurde das Museum bereits 1930. Nach zweijährigen umfassenden Renovierungs- und Sanierungsarbeiten öffnete das Museo Galileo im Juni 2010 wieder seine Türen für die Öffentlichkeit. Diese Wiedereröffnung erfolgte übrigens genau 400 Jahre nach der Veröffentlichung von Galileos Werk „Sidereus Nuncius“, in dem er über seine astronomischen Entdeckungen mit dem Teleskop berichtet.
Das Museum beherbergt eine Vielzahl wissenschaftlicher Objekte, Instrumente und Gegenstände aus der Zeit vor der Renaissance bis zum 20. Jhdt. Es gibt verschiedene Sammlungen, die mit den Sehenswürdigkeiten und der Geschichte von Florenz in Verbindung stehen. So berichtet die Medici-Sammlung in insgesamt neun Sälen aus der Zeit des Großherzoges mit Gegenständen aus dem Besitz der Familie Medici, die aus dem 15. bis 18. Jhdt. stammen. Man kann auch Objekte von Galileo sehen, wie seine beiden Teleskope, und Thermometer von Mitgliedern der Accademia del Cimento.
Die Lothringen-Sammlung befasst sich in weiteren neun Sälen mit der wissenschaftlichen Geschichte ab Ende des 18. Jhdt. Man kann Instrumente und Versuchsobjekte sehen und Italiens Beitrag zum Fortschritt auf den Gebieten der Elektrizität, des Elektromagnetismus und der Chemie nachverfolgen.
In einem weiteren Bereich des Museums wird die Geschichte von Galileo Galilei erzählt, und es gibt sogar ein Multimedia-Labor! Im Rahmen der regelmäßigen Aktualisierungen und Weiterentwicklungen, wurde bereits 1991 ein Multimedia-Labor eingerichtet. Es produziert interaktive Anwendungen für das World Wide Web und legt Sammlungen und Dokumentationen bzw. digitale Archive an, die zur Erforschung der Wissenschaftsgeschichte beitragen sollen.
Zudem verfügt das Galileo-Museum über eine Bibliothek mit rund 150.000 Werken zur Geschichte der Wissenschaft. Es gibt eine Sammlung von antiken Büchern, darunter Werke aus der Medici-Lorena-Sammlung, und weitere wissenschaftliche Werke der Physik und Mathematik.