Некоторые залы Палеонтологического музея, в которых можно увидеть уникальные экспонаты:

• Зал 1 (вводный). 13 Здесь расположена вводная часть экспозиции, в том числе панно «Древо жизни» с изображениями динозавров, животных и птиц. 2 Также в зале можно увидеть, например, скелет мамонта, обитавшего на территории Сибири около 40 тысяч лет назад. 2
• Зал 2 (докембрий и ранний палеозой). 12 Экспозиция посвящена самым ранним этапам развития жизни на Земле. 1 Среди экспонатов — плита со следами жизнедеятельности трилобитов и морская лилия гиперморфокринус. 2
• Зал 3 (Московский регион). 12 Зал посвящён геологии и палеонтологии Московского региона, а также прилегающих к Подмосковью областей. 2 Зал украшает керамическое панно, изображающее лес каменноугольного периода. 2
• Зал 5 (мезозой, динозавры и их современники). 13 Экспозиция состоит из нескольких разделов, в которых представлены ископаемые остатки животных, населявших планету с позднего триаса до конца мелового периода. 3 Здесь можно увидеть, например, слепок реконструированного скелета престозуха — хищного архозавра длиной более четырёх метров. 3
• Зал 6 (кайнозой, млекопитающие). 13 Зал посвящён истории основных отрядов класса млекопитающих, смене их фаунистических комплексов, динамике природной обстановки кайнозоя. 1 Среди экспонатов — скелет доисторического носорога высотой почти 5 метров и череп степного мамонта. 2 Также здесь представлены останки бориссякии — 4-метрового в длину животного, одновременно похожего на лошадь и медведя. 2