Quelles sont les conditions pour vivre sur terre, dans l'air ou dans l'eau ? Comment fonctionne une patte de hérisson, une aile d'oiseau ou un membre de tortue ? Où se logent les yeux dans le crâne de la baleine ? En observant les squelettes réunis dans la galerie, on décrypte, on compare. Tout est fait pour mettre en valeur les ressemblances, mais aussi les différences dans les formes et la position des organes qui permettent d'accomplir toutes les fonctions comme la locomotion ou la vision. Combien de vertèbres dans le cou d'une girafe : en possède-t-elle plus que tous les vertébrés ? Réponse au rez-de-chaussée de la galerie ! Rendez-vous aussi devant le plus grand squelette exposé, celui d'un rorqual mesurant près de 20 m de long ! Le lieu réunit également des espèces rares - comme l'okapi d'Afrique ou le narval - ou disparues - comme la rhytine de Steller, éteinte depuis 1768, et le loup marsupial, disparu depuis 1961.

S'agit-il de vrais ou de faux ? En fait, d'authentiques ossements d'animaux collectés depuis plus de 200 ans côtoient des préparations anatomiques et quelques moulages en plâtre peint. Ainsi, une armée de 23 squelettes et de 6 moulages constitue la spectaculaire réunion de mammifères marins, conçue et mise en place pour l'inauguration de l'exposition en 1898. Parmi eux, trois squelettes sont plus précieux encore que les autres. Ce sont des types, c'est-à-dire les premiers spécimens décrits par de grands scientifiques : une baleine australe, par Desmoulins, en 1822, un mégaptère, par Cuvier, en 1823, et un bérardien d'Arnoux, par Duvernoy, en 1851. D'autres pièces ont une histoire insolite, comme le squelette de rhinocéros ayant appartenu à Louis XV, dont la peau naturalisée figure, quant à elle, dans la Grande Galerie de l'Évolution.

Cette galerie est unique par la grande quantité de pièces exposées : près de 1000 squelettes ont été montés à partir d'animaux ayant vécu à la ménagerie ou rassemblés aux XVIII^e et XIX^e siècles par les voyageurs naturalistes. Elle constitue une bibliothèque d'objets de référence pour les chercheurs. Leurs domaines d'investigation ? La locomotion de divers vertébrés ou l'identification d'os isolés ou fragmentés découverts sur les sites archéologiques. Cette collection, dont une grande partie, non présentée, est conservée dans les laboratoires, est toujours vivante : elle continue d'être objet d'étude et enrichie par les chercheurs.