自然科學
植物學也是美迪奇長久以來關注的項目。十七世紀美迪奇的法蘭西斯一世和波隆納學者尤里斯．阿多法蘭迪 （Ulisse Aldovrandi）就西印度群島（美洲）的植物和動物方面進行學術交流，特別是就古代文獻的紀錄與自然的實際觀察之間的對照向他請益。
他命敏銳細心的畫家賈可波．李戈奇（Jacopo Ligozzi），為阿多法蘭迪的動植物圖鑒繪出不同日夜間動、植物種，特別是外來物種。畫家可能先以鉛筆、膠彩描繪，再加上用蛋清使得描寫的植物不僅明亮生動，還帶著變化的光澤感，不論是帶著枯枝的當歸屬植物（angélique）還是從非洲毛利塔尼亞（Mauritanie）來的木本薊類植物（euphorbe）皆然。
祖齊（Zucchi）為斐迪南在羅馬的別墅繪製了一幅《世界的創造》，其中表現了人類在世界中扮演著支配、主導的角色。1657年，紅衣主教雷歐波德．德．美迪奇在佛羅倫斯創立了尊奉伽利略自然觀察研究法的《實驗研究學院》；他收集了一件奇戈里（Ludovico Cigoli）製作的去皮人體臘模，是在1600年之前根據Turquet de Mayeme在新聖瑪利亞教堂的解剖課之後塑造的。這件肌肉結構的精準的科學性塑像，即使少了表面的皮膚，其參考自伊特魯利亞銅像《演講者》的姿態依然可辨。
天文星象
科西莫一世是個天文觀星迷，他在舊宮設立了一間數學工作室，用來存放收藏的道明會神父伊納爵．丹提（Ignazio Danti）製作的最美的天文觀測工具，斐迪南一世繼之以科學儀器的收藏，包括布翁西紐瑞的太陽鐘。對科學的熱愛也無礙於這權貴家族對星相學（被認為是王公的科學）和煉金術（化學）的投入﹕卡拉瓦喬派的拿坡里塔諾（Napolitano）被科西莫二世召到佛羅倫斯，作為家族的化學家的官方代表訪問聖馬可的實驗室。在1660年定居於佛羅倫斯之前，伽利略出版了《星際信使（Sidereus Nuncius）》 （註1），一本關於他對月球觀察的每日詳細紀錄。他在這部著作中以手繪素描揭露了月球表面並非平坦，而是滿布山丘和坑洞的；他也公布了同年的一月新發現的木星的四個衛星，並恭敬謹慎地命名為「美迪奇星體」。五百本新書在幾天之內銷售一空，然而這仍然無法保護老學者免於面對宗教法庭的審判，他因發表「日心說」理論被定罪為「異端邪說」。展出的收藏中有一幅斐迪南二世所委托繪製的迦利略像，呈現了一位手持望遠鏡、眼神黯淡的老人，貼切反映了這位飽受譏嘲的天才的心境。
金工
然而，美迪奇家族的末代傳人最终放棄科學而虔誠地轉向了宗教。身體健康狀況不穩定的科西莫二世，為了還願製作了一件獻給米蘭聖．查理．博洛美（st. Charles Borromee）的精美寶石瓖嵌畫。畫中的美迪奇大公恭敬虔誠的跪在祭壇前祈福。然而，無論是青金石的跪枕還是鑲鑽的華服（出自斯堪地納維亞的金工約拿．法爾可Jonas Falck）都無法挽回大公於1622年早逝的命運。
大約在一個世紀之後，安娜．瑪麗．露意斯，科西莫三世的掌上明珠，也是美迪奇的末代繼承人，將她的餘生投入在慈善事業與文化贊助。她將家族的寶物匯集整理，組成一個珍貴文物的龐大收藏。展覽中有一件荷蘭製的黃金搖籃，內部鑲嵌一顆碩大珍珠。這個珍珠被雕琢成襁褓中的嬰孩，安穩的睡在黃金搖籃裏，顯示了對未來的新生兒的期盼。這是露意斯的丈夫（帕拉汀選帝侯）送給她的禮物；然而這個吉祥物並沒有為他們招來一子半女，夫婦倆人一直沒有生育。另有一件別具深意的美人魚造形項鏈墜，是十六世紀法蘭德斯作品，由珍珠、寶石、琺瑯組合而成，是選帝侯夫人當初的結婚禮物。美人魚一手拿著兩顆珍珠和黃金組成的沙漏，暗示時間的流逝，另一手拿著中間鑲著紅寶石的金色日月權杖，象徵幸福與災禍如往復的潮汐般無常——世間的一切都不會長久，即使像美迪奇這樣的顯赫家族。
1737年，帕拉汀侯爵夫人安娜．瑪麗．露意斯，也是美迪奇家族最後傳人（註2），自知家族再也沒有合法繼承人的情況下；鄭重地簽下了一封遺贈書，將美迪奇家族的所有珍藏，全數捐給了佛羅倫斯城——這個與家族命運相繫、恩怨糾結了數個世紀的佛羅倫斯，這也是這批珍寶的最佳歸宿。（全文完）
（註1）《星際信使》(Sidereus Nuncius)一書是伽利略•伽利萊於1610年撰寫關於自己早期的天文發現。內容主要是基於伽利略在1609年通過使用望遠鏡觀測月球，木星的衛星及銀河等觀測結果後發表的一本科學著作。（1608年荷蘭眼鏡鏡片製造商漢斯.李伯海（Hans Lippershey)無意中發現將凸透鏡和凹透鏡組合起來後可以使到遠處的物體放大，伽利略偶然聽說了這個叫做望遠鏡的新發明後，馬上聯想到可以利用這個新光學儀器觀測夜空，於是開始著手研製放大倍數達到二十倍，被稱為伽利略式的折射望遠鏡。1609年伽利略使用新製的望遠鏡開始進行觀測並開創了天文觀測的新一頁。
（註2）安娜．瑪麗．露意斯的两位兄弟均为同性戀者，且生活荒淫，没有留下子嗣。
