Музей возник из Кабинета Естественной Истории, или "Натурального кабинета", полагавшегося университету по уставу 1804 года. В конце XVIII столетия князь Г.А. Потёмкин-Таврический по распоряжению Екатерины II планировал создать университет в Екатеринославе. Для него собирались коллекции животных, растений и минералов. Случилось так, что они по указу Павла I в 1798 году были переданы Казанской гимназии, на основе которой создавался Казанский университет. Первым заведующим музея стал профессор Фукс. При нём были закуплены конхиологические собрания профессора К.И.Броннера, состоявшие из 578 раковин. В становлении музея в 1823-1827гг. очень большую роль сыграл член-корреспондент Петербургской академии наук и будущий почётный член Казанского университета профессор Э.И.Эйхвальд. При нём в музее появляется первое систематизированное поступление: зоологические и палеонтологические коллекции, собранные им самим во время экспедиции по Арало-Каспийской области. Он организует Кабинет Сравнительной Анатомии - основу современного отдела беспозвоночных животных. Тогда же составляется "Опись вещей, принадлежащих Зоологическому Кабинету Императорского Казанского Университета", которая становится первым систематизированным каталогом коллекции.

Особое значение для развития музея в период с 1828 по 1860 год имела деятельность члена-корреспондента Петербургской академии наук профессора Э.А.Эверсманна. При нем музей окончательно принял характер систематизированного собрания зоологических коллекций. Начались значительные регулярные поступления препаратов за счёт приобретений у частных коллекционеров и покупок за границей: в Висбадене, Лейпциге, Берлине и особенно в Гамбурге у владельца торговой фирмы Брандта. Благодаря именно этим приобретениям музей сейчас имеет большое количество ценных экспонатов.

Эдуард Александрович Эверсманн был одним из крупнейших натуралистов XIX века, исследователем Оренбургского края – то есть территории между Волгой, Аралом и Каспием. Его биография насыщена судьбоносными моментами. Он имел ученую степень доктора философии и магистра свободных наук. Свою жизнь он видел в Центральной Азии, но волею судеб оказался в Казани. В феврале 1828 года он был избран ординарным профессором кафедры естественной истории, а спустя 9 лет стал первым руководителем кафедры зоологии.  Э.А.Эверсманн руководил музеем 32 лет. Это ему Музей обязан размещением в трех залах восточной части университетского корпуса.