El museo custodia ejemplares de animales taxidermizados, fósiles, rocas, minerales, esculturas y modelos.

Su peculiar arquitectura estuvo a cargo del arquitecto Leónides Guadarrama, mientras que el plan museográfico fue elaborado por especialistas de la Escuela Nacional de Ciencias Biológicas del Instituto Politécnico Nacional dirigidos por el Lic.

Gracias a estos viajes, se recolectaron y describieron numerosas especies iniciándose con ello, la investigación biológica en América.

A lo largo del S. XIX el Museo Nacional Mexicano fue un espacio en el que se buscó preservar, exhibir y estudiar piezas principalmente prehispánicas y naturales que dieran a la población una identidad como nación.

Dicho museo permaneció en funciones  hasta el año de 1964, cuando debido al abandono que había sufrido por décadas, cierra sus puertas.

[6]​ A partir de 1931 y hasta 1963 en la nave central del entonces Museo Nacional de Historia Natural se encontraba una reproducción del Diplodocus carnegiei (el término en latín ha sido desde entonces corregido en Diplodocus carnegii), dinosaurio descubierto por William Reed en Wyoming, Utah, en 1899 y nombrado así en honor de Andrew Carnegie, promotor y patrocinador de numerosas excavaciones paleontológicas y proyectos científicos que se desarrollaron a inicios del siglo XX.

Se mostró al público por primera vez en 1907, en la sala principal del Carnegie Museum of Natural History, lugar construido ex profeso para su exhibición, ya que en ese momento no existía museo alguno que contara con una sala lo suficientemente amplia para su colocación.