Il David è una scultura realizzata in marmo da Michelangelo Buonarroti, databile tra il 1501 e l'inizio del 1504 e conservata nella Galleria dell'Accademia a Firenze. Largamente considerato un capolavoro della scultura mondiale, è uno degli emblemi del Rinascimento nonché simbolo di Firenze e dell'Italia all'estero.

I Bronzi di Riace sono due statue di bronzo di provenienza greca databili al v secolo A.C pervenute in eccezionale stato di conservazione. Le due statue – rinvenute il 16 agosto 1972 nei pressi di , in provincia di Reggio Calabria – sono considerate tra i capolavori scultorei più significativi dell'arte greca, e tra le testimonianze dirette dei grandi maestri scultori dell'età classica Le ipotesi sulla provenienza e sugli autori delle statue sono diverse, ma non esistono ancora elementi che permettano di attribuire con certezza le opere ad uno specifico scultore. I Bronzi si trovano al museo nazionale di Reggio Calabria

L'Apollo e Dafne è un gruppo scultoreo realizzato dal famoso artista Gian Lorenzo Bernini tra il 1622 e il 1625 ed esposto nella Galleria Borghese di Roma. La scena è spettacolare e terribile al tempo stesso. Apollo è colto nell'istante in cui sta terminando la sua corsa, resa con un dinamismo sino ad allora sconosciuto alla tradizione scultorea; nel marmo, infatti, il dio è appena riuscito a raggiungere Dafne, e la sfiora leggermente con la mano sinistra, forse con l'intento di abbracciarla. Apollo, il cui corpo è trattato mettendo anatomicamente in evidenza i muscoli e i tendini tesi per lo sforzo, incede poggiando tutto il peso sul piede destro, saldamente ancorato al suolo, mentre la gamba sinistra è sollevata in alto.

Protettori delle arti e patroni delle scienze, i Medici raccolsero nel tempo una straordinaria collezione di strumenti scientifici che per circa due secoli fu ospitata nelle sale della Galleria degli Uffizi accanto ai capolavori dell’arte antica e moderna. Iniziata dal fondatore del Granducato di Toscana, Cosimo I de’ Medici (1519-1574), la collezione fu notevolmente arricchita dai figli e successori: Francesco I (1541-1587), che incentivò soprattutto le raccolte naturalistiche e le ricerche alchemiche, e Ferdinando I (1549-1609), che acquisì un gran numero di strumenti matematici, nautici e cosmografici. Cosimo II (1590-1621) ebbe il privilegio di accogliere nella collezione i rivoluzionari strumenti di Galileo (1564-1642), tra i quali il compasso geometrico e militare e il telescopio. Altri strumenti, tra cui gli originalissimi termometri soffiati nelle vetrerie di Palazzo Pitti, furono costruiti per le attività dell’Accademia del Cimento fondata da Ferdinando II (1610-1670) e Leopoldo de’ Medici (1617-1675). Cosimo III (1642-1723) ebbe al suo fianco il matematico Vincenzo Viviani (1622-1703), discepolo di Galileo e promotore di un processo di glorificazione dello scienziato pisano destinato a durare fino a tutto il XIX secolo.

Le collezioni di Geologia del Museo delle Scienze comprendono circa 17.000 reperti, costituiti da minerali, rocce e fossili. Il nucleo più antico delle collezioni è tardo-settecentesco, mentre gran parte delle acquisizioni è avvenuta tra i primi del ‘900 e gli anni ’60 del secolo scorso; a questi si aggiungono i reperti frutto di recenti acquisizioni dovute a specifiche campagne di ricerca, donazioni da parte di collezionisti e acquisti finalizzati alla realizzazione degli apparati espositivi del Museo. Le collezioni geologiche sono così suddivise: Collezione mineralogica (circa 5500 campioni), che al suo interno comprende una cospicua sezione dedicata alla campionatura dei siti minerari; Collezione paleontologica (circa 7500 campioni); Collezione petrografica (circa 4000 campioni).

Fanno parte della raccolta di orologeria le collezioni Pinardi e Parisi, donate rispettivamente nel 1954 e nel 1957, a queste si aggiunse nel 1967 la collezione Mingozzi, per un totale di circa 950 beni. Altre donazioni provengono dalla società Binda di Milano, circa 80 beni, e da decine di soggetti pubblici e privati tra istituzioni, artigiani, professionisti e collezionisti privati. Di rilievo nella raccolta è un intero laboratorio dell'orologiaio trentino vissuto nel 1700, Bartolomeo Antonio Bertolla, acquisito nel 1959 e interamente ricostruito in museo. Importante anche la ricostruzione dell'astrario di Giovanni Dondi eseguita da Luigi Pippa dal 1959 al 1963, sulla base del trattato trecentesco di Dondi. I beni della raccolta comprendono datazioni che vanno dal 1590 al 1999.La raccolta di orologeria cominciò a formarsi già dal 1953, ma solo in seguito alle donazioni Pinardi e Parisi e al contributo della Società Binda di Milano, nel 1959, venne allestita una sezione espositiva dedicata all'Orologeria.