Die landgräfliche Sammlung wissenschaftlicher Instrumente verdankt ihre Entstehung einer kontinuierlichen Förderung der Naturwissenschaften durch die hessischen Landgrafen. Die fünf Ausstellungsbereiche Astronomie, Uhren, Geodäsie, Physik und Mathematik/Informationstechnik führen dem Besucher die ganze Bandbreite der entstehenden messenden Naturwissenschaften von der Spätrenaissance bis zum Vorabend der industriellen Revolution vor Augen. Sekundenpendeluhren, Vakuumpumpen, Mikroskope, Elektrisiermaschinen, frühe Rechenmaschinen und Quadranten wurden von den Landgrafen für Lehr- und Forschungszwecke angeschafft. Mechanische Himmelsgloben und astronomische Kunstuhren halfen wie die heutigen Planetarien durch ihre uhrwerksgetriebene Simulation der Himmelsbewegungen den Kosmos zu verstehen, dienten aber zudem als Pretiosen des Wissens, in denen sich Kunst und Naturwissenschaft zu einem einheitlichen Ganzen vereinigen.