마리아 테레지아 황후가 파비아 대학교 개혁 프로젝트의 일환으로 자연사 박물관 설립을 지시했다.

라차로 스팔란차니 교수가 초대 관장으로 임명되어 박물관을 개관했다. 초기 소장품은 황후가 기증한 빈의 광물 컬렉션이었으며, 이후 스팔란차니의 노력으로 동물학 컬렉션 등이 추가되었다.

만토바의 곤차가 가문이 소장했던 하마 표본을 인수하여 전시했다.

나폴레옹 보나파르트가 아시아 코끼리 가죽을 기증했으며, 이는 이후 '샨티'라는 이름으로 박제되어 박물관의 중요 소장품이 되었다.

주세페 발사모 크리벨리 관장 재임 기간(1852-1874) 동안 기증과 구매를 통해 조류, 파충류, 곤충, 대형 포유류 등 다양한 표본을 확보하며 컬렉션이 크게 확장되었다.

여러 차례 이전과 분리를 겪었으며, 1960년대 비스콘티 성으로의 통합 이전 계획이 무산된 후 소장품들이 제대로 관리되지 못해 일부 손상되기도 했다.

방치되었던 소장품들의 가치를 재인식하고 복원 및 재정비 작업에 착수했다.

지질고생물학 컬렉션이 현재의 위치인 Palazzo Botta Adorno로 이전되었으며, 코끼리 '샨티'도 복원을 위해 이곳으로 옮겨졌다.

대대적인 리모델링과 현대적인 전시 방식을 도입하여 '코스모스'라는 새로운 이름으로 재개관하여 오늘에 이르고 있다.