„La Specola“ beherbergt eine große zoologische Sammlung mit über dreieinhalb Millionen Exemplaren, von denen 5.000 der Öffentlichkeit zugänglich sind. Hier befindet sich außerdem die größte Sammlung anatomischer Modelle aus Wachs aus dem 18. Jahrhundert, die zur Erforschung der Anatomie des menschlichen Körpers gefertigt wurden. Von besonderer Bedeutung ist die „Venus“; berühmt nicht nur wegen ihrer Schönheit, sondern auch, weil sie als Modell mit zerlegbaren Teilen konzipiert wurde. Mehr als 3.000 Exponate der osteologischen Sammlung befinden sich im Saal mit Skeletten. Bei der beeindruckenden und majestätischen Tribuna di Galileo handelt es sich um ein seltenes Beispiel neoklassischer Architektur. Sie wurde 1841 erbaut und eingeweiht, um Galileo und die experimentelle Wissenschaft zu würdigen sowie um den berühmten Objekten aus dem Besitz des Wissenschaftlers einen ehrenvollen Platz zu geben. Am Ende des 18. Jahrhunderts diente das obere Stockwerk, der „Torrino“, als astronomisches Observatorium, dessen Mittelpunkt die Sala della Meridiana und die Sala Superiore Ottagona bilden. Schließlich zeigt die Präsentation „Mineraliter. Pietre mirabili tra Medici e Natura“ eine außergewöhnliche Auswahl an bearbeiteten Edelsteinen der Familie Medici, begleitet von einer Ausstellung ästhetischer Mineralien aus Italien und der ganzen Welt.