Il Museo di Zoologia è uno dei più antichi musei scientifici romani.

La sua origine risale all'inizio del XIX secolo, con le collezioni zoologiche dell'Archiginnasio Pontificio, legate alla Cattedra di Storia Naturale e Mineralogia, istituita nel 1804 da Pio VII. 

Nel 1853, Pio IX rese il Museo di Zoologia una entità autonoma, con un proprio direttore ed una propria sede nel settecentesco Palazzo della Sapienza. Si trattava di tre grandi saloni, con materiali zoologici esposti in vetrine, in modo più artistico che scientifico, seguendo l'idea guida del gabinetto di curiosità del secolo precedente. 

Verso la fine del secolo, durante la direzione di Antonio Carruccio venne realizzato un chiaro progetto culturale, che produsse l'arricchimento delle collezioni, la ricerca sulle stesse, la didattica, il rapporto col territorio e con le associazioni.

Il suo successore, Federico Raffaele, fonda il vero e proprio Istituto di Zoologia,  inizialmente a Palazzo Carpegna, in seguito nella sede di Viale dell'Università inaugurata nel 1971,  sotto la direzione di Pasquale Pasquini.

Le collezioni museologiche, in seguito ad una convenzione stipulata nel 1932 tra l'Università e il Comune di Roma, andarono a costituire il Museo Civico di Zoologia presso il Giardino Zoologico.

Qualche collezione, per lo più ad uso didattico, rimase nell’Istituto di Zoologia, dove si andarono poi accumulando importanti raccolte zoologiche radunate durante i programmi di ricerche faunistiche, in Italia ed in vari paesi di altri continenti, condotte dai ricercatori dell'Istituto.

Nel 1977 fu sciolto l'Istituto Nazionale di Entomologia ed il suo patrimonio e la rivista Fragmenta entomologica passarono all'Istituto di Zoologia dell'Università, che nel 1979 istituì la propria sezione Museo.

Dal 1984 l'Istituto di Zoologia, insieme con gli istituti di Anatomia Comparata e di Antropologia, costituì il Dipartimento di Biologia Animale e dell'Uomo, attualmente Dipartimento di Biologia e Biotecnologie “Charles Darwin”.