Allestito dal 1908 presso l'Istituto universitario di Anatomia Umana Normale, illustra il percorso intrapreso dagli studiosi di scienze mediche nel XVIII e XIX secolo quando, ormai acquisite le conoscenze sulla vera natura del corpo umano, si orientarono sull’indagine delle sue patologie. Chiamato popolarmente "delle cere anatomiche", perché espone modelli raffiguranti parti del corpo umano create per agevolare lo studio medico anatomico, conserva le collezioni del Museo anatomico normale e di quello patologico, costituite fra il 1742 e il 1790 la prima, e fra il 1804 e il 1893 la seconda. E’ intitolato a Luigi Cattaneo, docente di Anatomia dell’Ateneo, cui si deve la riscoperta e il ripristino negli anni Settanta delle originarie collezioni di Anatomia umana, fortemente danneggiate dai bombardamenti dell’ultimo conflitto mondiale.Conserva la raccolta del Gabinetto di anatomia dell'Istituto delle Scienze, fondato nel 1742 ad opera di Benedetto XIV che ne commissionò i pezzi al notomista Ercole Lelli (1702-1766). Tra le sculture esposte, corredate dei relativi pannelli preparatori, meritano segnalazione le otto statue degli Scorticati, a grandezza naturale, finalizzate allo studio dei muscoli superficiali e profondi dell'uomo; Adamo ed Eva, realizzati con la collaborazione di Domenico Piò e Ottavio Toselli e, di Anna Morandi Manzolini, la famosa serie delle mani, l'Autoritratto e il Busto di Giovanni Manzolini, autore del Feto con funicolo e placenta. Di pregevole fattura è anche il nucleo delle cere ottocentesche di Clemente Susini e Giuseppe Astorri. Al museo è annessa la collezione di Luigi Calori che, fondata nel 1860, è costituita da oltre millecinquecento crani umani, tra i quali il supposto cranio di Atalarico, rinvenuto nel 1838 a Barbianello sulla collina bolognese e la collezione di modelli di cere e preparati a secco dell'ex Museo di Anatomia patologica "Cesare Taruffi".