Il museo si compone di nove sale dove sono custoditi vari oggetti e scritti attraverso i quali si ripercorre la vita di Francesco Faà di Bruno, scandita dalle sue molteplici attività scientifiche, sociali e caritatevoli. Il Museo ospita una raccolta di strumenti scientifici e tecnici dell’epoca, acquistati da Francesco Faà di Bruno, tra cui il telescopio di Foucault e altri oggetti da lui stessi inventati come il fasiscopio e lo scrittoio per ciechi. Sono anche conservati paramenti religiosi dell’800 e varie reliquie. Le altre stanze sono invece gli ambienti dove visse lo stesso Francesco Faà di Bruno e in una di queste si trova la sua ricchissima biblioteca scientifica.