Il museo è stato istituito nel 1983 per valorizzare il patrimonio storico e naturalistico che si era raccolto negli anni nei locali dell'Osservatorio meteorologico-sismico Valerio di Pesaro. Tra gli oltre 150 strumenti o parti di strumenti scientifici conservati (spesso nella loro collocazione funzionale), sono particolarmente interessanti quelli utilizzati in passato per le osservazioni sismiche, geomagnetiche, astronomiche e meteorologiche. L'esposizione comprende inoltre carte geografiche a rilievo del XIX secolo. Di notevole interesse la biblioteca e l'archivio storico, con corrispondenza, documentazione grafica e fotografica, opere manoscritte e dati che documentano lo sviluppo storico delle attività scientifiche della struttura