Una nuova era è alle porte: 1962-1965
Durante anni difficilissimi, Andrea Corsini si distinse per numerose iniziative tese a consolidare e ad ampliare il percorso espositivo del Museo. Tuttavia, il mancato riconoscimento ufficiale al Museo del titolo di “Nazionale” e la fondazione, nel 1953, del Museo Nazionale Leonardo da Vinci a Milano, smorzarono le energie della sua direzione. Fu in questo momento, apparentemente poco propizio, che il governo delle collezioni venne affidato a Maria Luisa Bonelli. Dotata di eccezionali doti di entusiasmo, passione e creatività, la Bonelli impresse al percorso espositivo del museo una nuova e più moderna impronta. Diversamente da Corsini i cui interessi erano principalmente incentrati sulla storia della medicina, la Bonelli concentrò i suoi sulla collezione del Museo ed in particolare sulla sezione dell’Accademia del Cimento di cui ripubblicò nel 1957 un’edizione dei Saggi di naturali esperienze. Segretaria scientifica dell’ottavo Congresso Internazionale di Storia della Scienza nel 1956, la Bonelli ospitò al Museo tutti i maggiori storici della scienza dell’epoca, dando così risonanza internazionale al valore delle sue collezioni. Le competenze acquisite sugli strumenti trovarono pubblica risonanza grazie ai numerosi articoli pubblicati dalla Bonelli nelle pagine di Physis, la nuova rivista internazionale di storia della scienza, fondata dal Museo nel 1959 in collaborazione con altre istituzioni.
Nel 1960 la Bonelli veniva nominata Ispettore onorario per la ricerca e conservazione dei documenti storici della scienza e della tecnica, un primo importante riconoscimento ufficiale dell’importanza culturale del patrimonio storico-scientifico.
Assunta la direzione dell’Istituto dopo la morte del Corsini nel 1961, la Bonelli si adoperò per dare una nuova sistemazione alle collezioni. Per sopperire alla cronica mancanza di spazi, nel 1962 venivano pavimentate e restaurate le cantine, portando alla luce le magnifiche volte medievali. In questi locali vennero esposti i modelli delle macchine per volare di Leonardo, le antiche biciclette e draisienne, i teatrini delle tipografie antiche, l’orologeria meccanica e una piccola sezione dedicata alla tecnica antica con alcune macchine agrarie. Al piano terreno, trovavano adeguato spazio le collezioni di alchimia, di chimica, di medicina, le cere di ostetricia e quelle di Gaetano Zumbo (ora tornate alle Specola), le pietrificazioni anatomiche di Gerolamo Segato e Francesco Spirito, gli strumenti di ottica curiosa e di acustica, le macchine pneumatiche, elettromagnetiche ed elettrostatiche.
Il primo piano conservava, pur con aggiornamenti, la struttura espositiva realizzata nei primi anni ’50.
Nel 1964 la mostra del quarto centenario della nascita di Galileo, organizzata presso la Biblioteca Nazionale di Firenze, contribuì a dare maggior lustro alle collezioni del Museo.
Il 13 maggio 1965 la Bonelli veniva abilitata alla libera docenza di storia della scienza e in questo atto formale, la direzione di Museo ed Istituto, la cura delle collezioni degli strumenti e la loro contestualizzazione storica, venivano finalmente riuniti in una sintesi di saperi assolutamente originale e unica. Nello stesso anno la Bonelli sposava l’astronomo Guglielmo Righini, direttore dell’Osservatorio di Arcetri e membro del consiglio di amministrazione del Museo.