Родоначальник московской анималистической школы, российский скульптор, живописец, автор многочисленных станковых произведений и книжных иллюстраций Василий Алексеевич Ватагин по праву считается одним из «сооснователей» Дарвиновского музея. Его сотрудничество с музеем продолжалось 45 лет, с 1908 по 1953. Работы мастера записаны в книге поступлений фонда изобразительного искусства под первыми номерами.
Скульптурный портрет Надежды Николаевны Ладыгиной-Котс (1889–1963), очевидно, был выполнен Ватагиным в пару к бюсту ее супруга, А. Ф. Котса, работы В. Н. Домогацкого, автору удалось создать лиричный и проникновенный образ. Ладыгина-Котс — выдающийся ученый, психолог, убежденный дарвинист. В 1913 она возглавила зоопсихологическую лабораторию, основанную при Дарвиновском музее. Монография «Дитя шимпанзе и дитя человека», изданная в 1935, принесла Надежде Николаевне мировую славу. Своими трудами Ладыгина-Котс заложила фундамент нового раздела психологической науки — психологии антропогенеза.
Одна из редчайших книг — «История змей и драконов» итальянского натуралиста Уллиса Альдрованди. Он являлся гуманистом, врачом, ботаником, энтомологом и зоологом эпохи Возрождения. Альдрованди изучал науки в университете Болоньи, затем продолжил образование в Падуе. В 1553 получил ученую степень в области медицины и философии и начал преподавать логику и философию в альма-матер. В 1561 Альдрованди стал первым профессором естественных наук в Болонье. При его активном участии было сделано 17 томов зарисовок растений, животных, минералов. Альдрованди собрал обширную коллекцию естественно-научных предметов (завещал ее городскому Сенату), а также основал ботанический сад, существующий в Болонье и по сей день.
«История змей и драконов» — часть многотомной энциклопедии, в которой ученый попытался описать и проиллюстрировать все разнообразие мира природы. Лишь пять томов были опубликованы при жизни автора. В них присутствует изрядная доля фантазии, а большинство изложенных сведений основаны на слухах и легендах. Змея, поймавшая летучую мышь, в воображении людей того времени превращалась в крылатое чудовище, драконы описаны как реально существующие животные. Прекрасные иллюстрации в книге выполнил аббат Д. Франсиско Перитум.
Коллекция редких книг Государственного Дарвиновского музея насчитывает около 7500 единиц хранения. Она включает в себя издания по биологии, палеонтологии, зоологии, ботанике, сельскому хозяйству, охоте, таксидермии, в том числе прижизненные публикации трудов крупнейших исследователей XVI–XIX веков.
Музей располагает уникальной коллекцией произведений Михаила Дмитриевича Езучевского, представителя замечательной плеяды русских художников начала XX века. Еще в школьные годы он познакомился с В. А. Ватагиным и А. Ф. Котсом в студии акварелиста Н. А. Мартынова. Езучевский учился в парижской Академии искусств, посещал Италию, Испанию, Северную Африку — так сформировалась его смелая живописная манера. В 1920 художник был приглашен в Дарвиновский музей для работы над серией картин, посвященных истории естествознания.
Открывает галерею великих ученых портрет Ч. Дарвина. Мастер изобразил его мудрым старцем, продолжающим и на склоне лет многочисленные опыты над растениями в собственной домашней оранжерее в Дауне. Ученый самостоятельно разводил орхидеи, чтобы проследить тенденции эволюции полового размножения у растений. В дальнейшем он опишет это в своей работе «Приспособления орхидей к оплодотворению посредством насекомых» (1862).
Данный труд — ответ критикам теории естественного отбора. Цель Дарвина была в том, чтобы продемонстрировать на примере орхидей, что разнообразие окружающего мира объясняется естественной механической селекцией более приспособленных видов. «Не могу не привести еще один пример, показывающий, как растения и животные, расположенные на далеко отстоящих ступенях органической лестницы, бывают оплетены сетью сложных взаимных отношений… Почти все наши орхидеи, безусловно, нуждаются в посещениях насекомыми, переносящими их пыльцевые комочки и таким образом их опыляющими».