Das Museum beherbergt wissenschaftliche Instrumente der Physik und Astronomie aus dem 18., 19. und der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts und insbesondere Erfindungen von Antonio Pacinotti aus Pisa, von der berühmten Macchinetta, dem ersten Gleichstrom-Dynamomotor, bis hin zum elektromagnetischen Zugapparat: alles Erfindungen, die Teil des Pacinotti-Fonds sind. Der Abschnitt über die Instrumente ist sehr umfangreich und heterogen. Die Stücke der Sammlung sind nach Typen gegliedert: Mechanik, Astronomie, Elektromagnetismus, Zeitmessung, Optik, Akustik und Werkzeugmaschinen.
Wichtige Archive vervollständigen die Museumssammlungen, wie der dokumentarische Teil des Pacinotti-Fonds, das Pacinotti-Archiv, das Fermi-Persico-Archiv und das Riccardo-Felici-Archiv, die vom Universitätsbibliothekssystem aufbewahrt werden.
Das Museo degli Strumenti di Fisica arbeitet mit der Ludoteca Scientifica zusammen: Die interaktiv-didaktische Ausstellung zielt darauf ab, die Experimente, die die Geschichte der Wissenschaft und der Wissenschaftler geprägt haben, in einem galileischen Geist nachzustellen. Es ist ein Ort, an dem Kinder, Jugendliche und Erwachsene spielerisch und mit viel Spaß die Wissenschaft kennen und verstehen lernen können. Die organisierten Veranstaltungen führen über Spiele und Experimente zu den spannendsten Fragen und Aspekten der klassischen und modernen Physik, von Galilei über Einstein bis hin zu den Innovationen des 21.
