История Института и Музея восходит к основанной в 1716 г. Петром I Кунсткамере, в которую поступали интересовавшие царя кости и зубы млекопитающих ледникового периода, а также другие диковинные находки. Позже в Геологическом музее, руководимом А.А.Борисяком, сосредоточилась ценнейшая коллекция палеонтологического материала. Ее основу составляли галереи, в которых были представлены скелеты пермских позвоночных, добытые в результате многолетних раскопок начала ХХ века. В шести залах Музея выставлено более 5 тысяч экспонатов, отражающих разные этапы развития органического мира нашей планеты от самых древних до практически современных.

Экспозиция открывается вводным залом, рассказывающим о предмете и задачах палеонтологии, ее истории, основных разделах, месте среди других наук и практическом значении. Экспозиция зала дает общее представление о палеонтологии( наука о каменелых ископаемых животных и растений), об ее истории, месте среди других наук, основных разделах, направлениях исследований и практическом значении. Второй зал - зал докембрия и раннего палеозоя, знакомит с самыми первыми жителями Земли, а также с огромным разнообразием беспозвоночных животных и растений.Зал посвящен самым ранним этапам развития жизни на Земле, его экспозиция рассказывает о том, какими были ее первые жители, как и когда появились важнейшие группы беспозвоночных животных и растений, о дальнейших путях их эволюции. Небольшой третий зал посвящен геологической истории Подмосковья. Экспозиция зала посвящена геологии, биостратиграфии и палеонтологии Московского региона. 300 млн. лет назад на мет Москвы и Московской области плескалось теплое море, населенное такими разнообразными организмами, как разнообразных иглокожие, брахиоподы и мшанки. В четвертом зале представлены древнейшие позвоночные и фауны позднего палеозоя - начала мезозоя. Экспозиция зала посвящена двум темам - изменениям физико-географической обстановки на Земле на протяжении конца палеозойской - начала мезозойской эры (410-205 млн. лет назад), а также расскаэывает о низших позвоночных - бесчелюстных, рыб, амфибий и рептилий. Пятый зал - зал мезозоя, знакомит с уникальными коллекциями динозавров и птиц.