I materiali raccolti in tre ampie sale dell’istituto illustrano lo sviluppo delle scienze fisiche negli ultimi tre secoli.Il Seicento è rappresentato, tra l’altro, dagli strumenti del laboratorio ottico dello scienziato spoletino Giuseppe Campani, tra i più celebri costruttori di microscopi e telescopi dell’epoca, la cui collezione, unica per completezza e unitarietà, venne acquistata nel 1747 da Benedetto XIV per le raccolte scientifiche dell’Istituto delle Scienze. Tra le testimonianze del XVIII secolo si ricorda il gabinetto di fisica di lord George Cowper, tra le più ricche dotazioni dell’epoca e corredato di documentazione.
Nella strumentazione del XIX secolo si annoverano una pila di Volta, tra le più antiche esistenti, un prototipo di galvanometro astatico verticale appartenuto a Leopoldo Nobili, un piezometro Oersted, un modello di locomotiva a vapore realizzato a Castelmaggiore alla metà dell’800 con materiali usati per locomotive vere. Seguono quasi tutte le attrezzature di Augusto Righi, massimo esponente italiano della fisica ottocentesca, mentre il Novecento è rappresentato da Quirino Majorana, il cui lascito costituisce una delle più consistenti dotazioni del museo.