El Museo fue concebido, en los últimos años del siglo XIX, inicialmente como una colección de apoyo a la docencia en la antigua Cátedra de “Cordados y su Zoología Aplicada” de la Universidad Complutense de Madrid. Posteriormente, fue ampliado y reformado hasta reunir la actual variedad de ejemplares y preparados anatómicos con los que intenta cubrir tres objetivos: la enseñanza universitaria de la diversidad zoológica, el apoyo a la investigación en sistemática, biomecánica, ecomorfología o zooarqueología y la divulgación del papel de la evolución como artífice de la diversidad de la vida en nuestro planeta. 
La colección expuesta al público está compuesta de cientos de preparados anatómicos. También se ofrece la posibilidad de estudiar otras piezas interesantes, como ciertas disecciones (sistema circulatorio y digestivo), estructuras tegumentarias (pelos, cuernas), nidos y huevos de ave, etc.  
Aunque el Museo de Anatomía Comparada de Vertebrados se diseñó pensando en la formación de los alumnos de ciertas disciplinas universitarias (Biología, Paleontología, Veterinaria, Medicina, Arqueología...), hoy cumple una función social, educativa y cultural mucho más amplia al recibir la atención del público en general y de un creciente número de alumnos de enseñanza primaria y secundaria.
Hoy el museo trabaja en la restauración, renovación y catálogo de sus fondos, en la elaboración de material de apoyo y en la atención al creciente número de visitantes.