Intitolato a Carlo Biscaretti di Ruffia, disegnatore tecnico, pubblicitario e pittore (a lui si deve il marchio Fiat, l'ovale su fondo blu), che ne fu il fondatore, è l'unico museo del genere in Italia e racconta la storia dell'autolocomozione dalle origini ai nostri giorni. È una delle più ricche collezioni al mondo e raccoglie veicoli di tutti i tipi, dal primo carro di artiglieria semovente (1729) ai futuribili modelli a energia elettrosolare: modelli sportivi e auto da competizione, modelli di serie e prototipi; antichi calessini a motore, molto più simili a carrozze; mostruosi dragsters che raggiungono velocità record. Tra i pezzi forti della collezione ci sono la vettura a vapore Bordino, costruita proprio a Torino nel 1854, uno dei primi esempi al mondo di automobile; la prima vettura Fiat, la 4 HP (1899); la mitica Itala 1907 che, guidata dal principe Scipione Borghese e dall'inviato del Corriere della Sera Luigi Barzini, vinse il raid Pechino-Parigi; la Rolls Royce mod. 40-50 HP (1914); l'autotelaio Lancia Lambda (1923); il coupé Isotta Fraschini 8A (1929); la Cisitalia 202 (1948) fino alla rossa Ferrari di F1. L'edificio - dotato di un ricchissimo centro di documentazione e un centro congressi - venne progettato e realizzato appositamente per ospitare la collezione nel 1960 (Amedeo Albertini): lo contraddistingue la lunga facciata convessa verso il fiume, solcata dai tagli delle finestrature a nastro, uno degli elementi caratterizzanti del paesaggio urbano lungo le sponde del Po. Tra il 2007 e il 2009 il museo è stato oggetto di un importante restauro, che ha riorganizzato sia la struttura sia l'allestimento, totalmente rinnovato a firma dell'architetto svizzero François Confino, che ha curato anche il Museo del Cinema.