1600-1700: declino e ascesa
Intorno alla metà del XVII secolo la Galleria pisana va incontro a un periodo di decadenza: nel 1672 il cardinale Leopoldo dei Medici commissiona al danese Niccolò Stenone la stesura di un nuovo inventario degli oggetti presenti nella Galleria, con l’incarico di scegliere e prelevare certe curiosità per la Galleria che si comincia a Firenze.
Malgrado ciò, nel corso del Seicento la Galleria continua ad arricchirsi, grazie all’inglobamento delle collezioni personali dei vari Prefetti.
Ma è nel 1737, quando il Granducato passa dai Medici ai Lorena, che ha luogo la svolta: Pisa e il suo Ateneo divengono centro di studi e di dibattiti scientifici tra i più importanti della Toscana. Non pago, nel 1747 Francesco di Lorena acquista per la Galleria pisana gran parte della imponente collezione di conchiglie e zoofiti del medico fiorentino Niccolò Gualtieri, collezione costituita, tra le altre cose, da 3600 esemplari originari della raccolta del naturalista olandese Georg Ederhard Rumph, e che lo stesso Gualtieri aveva illustrato nel suo Index Testarum Conchyliorum pubblicato a Firenze nel 1742.
Con l’avvento della sensibilità illuministica, la Galleria si rinnova profondamente all’insegna del rigore scientifico, escludendo gli artefatti ed esponendo i reperti naturali secondo un ordine sistematico. Lo scopo non è più destare la meraviglia degli spettatori, ma accrescere la loro conoscenza.