La collezione dei mammiferi risale principalmente al XIX e XX secolo.
Dal 2007 è stata oggetto di un grosso intervento di restauro e successivamente è stata catalogata.
Sono conservati circa 400 esemplari, prevalentemente naturalizzati, oltre ad alcuni preparati osteologici e anatomici, per un totale di 130 specie.
Purtroppo moltissimi sono i preparati privi di indicazioni sulla provenienza geografica, ma lo studio dei cataloghi e dei documenti storici permetterà probabilmente di recuperare ulteriori informazioni sull’origine di parte dei reperti.
La maggior parte della collezione è di provenienza europea (58%).
Degno di nota è lo scheletro di un elefante indiano morto a Venezia nel 1819, dove era stato portato per le celebrazioni del carnevale. L’animale, imbizzarritosi, fu protagonista di una rocambolesca fuga tra le calli di Venezia, sotto il fuoco dei fucili dei soldati austriaci. Rifugiatosi temporaneamente in una chiesa, fu finito da due palle di cannone quando la polizia austriaca, ottenuto il permesso del patriarca, aprì un foro nella parete della chiesa stessa. L’animale divenne simbolo della resistenza al governo austriaco e fu oggetto di opere in versi e teatrali.
Il Museo conserva anche alcune parti dello scheletro di un esemplare di capodoglio (Physeter macrocephalus, Linnaeus, 1758), cacciato da pescatori locali nei pressi di Zara nel 1767: il cranio, buona parte delle ossa delle pinne pettorali, 14 vertebre (delle 50 normalmente presenti) e 13 paia di coste, su una delle quali è riportata l’incisione della località e della data del recupero dell’animale: “Biograd, 1 Feurara 1767”.
Di recente alla collezione si è aggiunta la pelle di un ippopotamo cresciuto in un giardino zoologico, che è stata montata per la nuova esposizione.
Nel 2021 il museo ha ricevuto in donazione circa 1000 esemplari di chirotteri (pipistrelli) collezionati in oltre quarant’anni dal dott. Edoardo Vernier. La collezione Vernier consta di 533 esemplari conservati in alcool e 433 preparati osteologici. La grande maggioranza degli esemplari proviene dall’Italia, ma vi sono esemplari provenienti da altre aree geografiche, dalla Russia settentrionale, all’India e l’Indonesia.
