Fondé au XVIIIe siècle en tant que collections universitaires de paléontologie et de minéralogie, dont il partage l'origine, le Musée de zoologie et d'anatomie comparée a pour objectif de préserver les découvertes fauniques présentant un intérêt particulier pour le territoire local.

Après les legs des citoyens modènes et les achats qui ont eu lieu à plusieurs reprises entre 1830 et 1845, le patrimoine muséal a connu une croissance rapide, en particulier dans le secteur ornithologique, également grâce aux dons fréquents du duc Francesco IV de spécimens exotiques élevés à la cour et morts en captivité et de faune locale.

Récemment, les collections zoologiques ont connu une nouvelle augmentation grâce au matériel donné par des organismes privés ou publics, ou provenant de saisies effectuées par des taxidermistes ou confisquées à des chasseurs ou par le résultat de collections d'étude. Installé au sein du département universitaire de biologie animale, il compte maintenant environ 3000 à 3500 vertébrés naturalisés (oiseaux, mammifères, poissons, reptiles), dont une centaine appartiennent à la "faune de vertébrés de la région de Modène", montés sous la forme de petits dioramas ; environ 1000 spécimens de vertébrés (en particulier des poissons et des reptiles) conservés sous des liquides; environ 250 squelettes et parties anatomiques de vertébrés; quelques centaines d'invertébrés conservés dans l'alcool ou le formol.

Le patrimoine comprend également une importante collection malacologique composée de quelques milliers de boîtes, chacune contenant un ou plusieurs spécimens; cent boîtes entomologiques avec un nombre inconnu de spécimens; une douzaine de vitrines contenant une riche collection d'animaux parasites et toxiques (Collection Franchini).