No âmbito de um programa mais amplo de reorganização dos museus da cidade por meio da fragmentação das coleções da Galleria degli Uffizi, o Museu (instituído pelo decreto real de 17 de março de 1870) foi inaugurado pelo rei Vittorio Emanuele II em 12 de março de 1871 no chamado “Cenacolo di Foligno”, na via Faenza, com as coleções do Museo Etrusco, que também incluía antiguidades gregas e romanas das coleções mediceas e lorenas.
No mesmo local da via Faenza já havia sido montado, em 1855, o Museu Egípcio, segundo na Itália, ficando atrás apenas do de Turim, que incluía algumas antiguidades já presentes desde o século XVIII nas coleções mediceas, mas ampliado significativamente graças ao Grão-Duque da Toscana Leopoldo II, que, além de adquirir algumas coleções privadas, financiou – junto com Carlos X, rei da França – uma expedição científica ao Egito, dirigida por Jean-François Champollion, o decifrador dos hieróglifos, e pelo pisaense Ippolito Rosellini, seu amigo e discípulo, que se tornaria o pai da egiptologia italiana. Os numerosos objetos coletados durante a viagem, tanto por meio de escavações quanto comprando artefatos de mercadores locais, foram divididos equitativamente ao retornarem entre o Louvre em Paris e Florença.
O aumento das coleções tornou logo os locais da via Faenza inadequados e, em 1880, o Museu Arqueológico foi transferido para a sede atual no Palazzo della Crocetta, restaurado e ampliado em 1619-20 por Giulio Parigi como residência de Maria Maddalena, irmã do Grão-Duque Cosimo II de’ Medici. Entre este palácio e a igreja da SS. Annunziata também foi construído um corredor para permitir que a princesa, que segundo Giorgio Vasari era “fortemente debilitada de membros”, assistisse às cerimônias religiosas sem ser vista.
O Museu Egípcio, reorganizado a partir de 1880 pelo egiptólogo piemontês Ernesto Schiaparelli, futuro diretor do Museu Egípcio de Turim, foi transferido para esta mesma sede em 1883 e inaugurado na presença dos reis Umberto e Margherita de Saboia, como lembram as inscrições em hieróglifos pintadas nas salas I e II.
Com Schiaparelli, as coleções florentinas tiveram um notável aumento, graças às suas escavações e aquisições feitas no Egito antes de se transferir para Turim. O último grupo de coleções que chegou ao Museu Egípcio de Florença consiste em doações de particulares e instituições científicas, incluindo a do Instituto Papirológico Fiorentino de artefatos provenientes das escavações realizadas no Egito entre 1934 e 1939, compreendendo uma coleção de tecidos da época copta que está entre as mais ricas e importantes do mundo.
Na primeira década de atividade, Luigi Adriano Milani, que em 1884 se tornou diretor do Museu Arqueológico, cuidou da nova montagem, mantendo o critério expositivo tipológico para as coleções antigas, já utilizado por Gamurrini para o Museu da via Faenza, embora já ultrapassado na época, que, para sublinhar o processo evolutivo da criação artística, perpetuou a fragmentação tanto das coleções privadas quanto dos materiais de escavação incorporados às coleções grão-duquais; usou, porém, o método historicista para os artefatos das novas escavações, formando no térreo os primeiros núcleos do futuro museu topográfico, enquanto realizou apenas parcialmente o projeto de levar ao museu todas as esculturas antigas conservadas nos jardins e palácios florentinos; o lote reduzido que conseguiu foi colocado nos arcos do corredor mediceu e no jardim.
Em contrapartida, entre 1890 e 1898 chegaram dos Uffizi alguns dos grandes bronzes etruscos, gregos e romanos e numerosos bronzetos gregos e romanos das coleções mediceas e lorenas (1890), além da coleção numismática (1895) e da glíptica (1898).
No pátio do palácio foram exibidos os restos dos monumentos romanos descobertos durante as obras de restauração realizadas no centro de Florença no final do século XIX.
Em 5 de maio de 1898 foi inaugurada a seção do Museu Topográfico da Etrúria, realizada por Luigi Adriano Milani, que em 17 salas ilustrava a história dos etruscos através dos materiais coletados durante as escavações realizadas no território da antiga Etrúria; no Jardim histórico, aberto ao público em 1902, foram reconstruídas com os materiais originais algumas tumbas monumentais, para documentar os principais tipos arquitetônicos funerários usados pelos Etruscos.
Após a morte de Milani, a retomada começou com Antonio Minto, que promoveu uma ampla transformação da exposição no palácio da Crocetta, recuperando para a exposição o segundo andar, que até 1925 abrigava uma coleção de tapeçarias e tecidos antigos e onde foram expostas, entre outras coisas, as coleções de cerâmicas gregas, etruscas e romanas, as terracotas etruscas, a gipsection e a Galeria Real da Pintura Etrusca, com os fac-símiles feitos por Gatti a partir de 1899.
O Museu Topográfico foi progressivamente ampliado até um total de 52 salas. Em 1942 foi adquirida parte do Palazzo degli Innocenti, onde foi realizada a nova entrada pela praça SS. Annunziata; mas os dois andares superiores, embora reformados, nunca foram usados para exposição museal. A falta de espaços adequados para a exibição de suas riquíssimas coleções tem sido desde sua instituição a principal fraqueza deste museu, que também sofreu da indiferença geral da cidade, mais sensível às questões ligadas ao seu passado medieval e renascentista, como já lamentava o Minto.
A inundação de 1966 destruiu completamente o Museu Topográfico e atualmente mais de cem mil objetos de valor extraordinário estão armazenados nos depósitos e, por falta de espaços expositivos adequados, só podem ser apreciados pelo público em ocasiões de exposições temporárias.
Hoje, no Museu Arqueológico Nacional de Florença, é possível ver grande parte das antigas coleções mediceo-lorenas (cerâmicas, bronzes e outras esculturas líticas, incluindo o Monetiere, uma das principais coleções de moedas e gemas antigas entre as maiores e mais prestigiadas do mundo), o Museu Egípcio (incluindo uma seleção de tecidos coptas), parte da seção topográfica, com grandes complexos funerários etruscos provenientes de tumbas principescas, o jardim monumental e uma rica seleção dos vasos gregos encontrados em tumbas etruscas (e não só), alguns deles famosos mundialmente, como o célebre Vaso François.
