Chuyên đề "Lịch sử hình thành trái đất thông qua bộ sưu tập hiện vật hóa thạch" do Bảo tàng Hóa thạch Hà Nội phối hợp với Bảo tàng Hà Nội trưng bày triển lãm. Tại đây, các mẫu hóa thạch có niên đại từ hàng triệu đến hàng tỷ năm.
Hóa thạch Dickinsonia costata - một trong những loài động vật phổ biến nhất thuộc giống Dickinsonia - động vật dạng đĩa tồn tại ở kỷ Ediacara (cách đây 635-542 triệu năm).
Hóa thạch răng của loài cá mập khổng lồ Megalondon, dài 20m, có lực cắn mạnh 18 tấn, gấp 6 lần lực cắn của khủng long bạo chúa. Loài cá này từng thống trị đại dương suốt 20 triệu năm (từ giữa thế Miocen đến cuối Pliocen cách đây 13 triệu năm).
Hàm răng hóa thạch của loài voi Stegodon từ 11,6 triệu năm trước. Loài voi này có ngà dài như thanh kiếm. Các gờ trên mặt răng được xếp với nhau dạng mái vòm, nên loài voi này còn được gọi là voi răng phiến.
Hóa thạch Bọ ba thùy Ductina Vietnamica, được đặt theo tên quốc gia Việt Nam - nơi phát hiện hóa thạch - loài này sống cách đây khoảng 400 triệu năm ở kỷ Devon, dưới đáy biển sâu nhiều trầm tích.
Hóa thạch Cúc đá Ammonite - tên gọi tắt của nhóm động vật biển không xương sống - kỷ Devon (cách nay 420 triệu năm). Cúc đá từng là nhóm động vật dưới biển săn mồi thành công nhất trong lịch sử sinh giới.
Ốc Anh Vũ (Nautilus) là loại động vật thân mềm rất cổ xưa, tính đến nay đã tồn tại trên trái đất 400 triệu năm kể từ kỷ Devon. Có thể dự đoán tuổi trái đất dựa vào vệt màu trên thân ốc Anh Vũ. Cơ thể loài ốc này đã "từ chối" tiến hóa suốt 400 triệu năm qua, vẫn nguyên như xưa. Hình dáng ốc Anh Vũ tiêu biểu cho tỉ lệ vàng, chuẩn mực của thiết kế.
Viên đá cổ nhất Việt Nam, niên đại 2.936 tỷ năm. Những mẩu đá đầu tiên được tin là vỏ trái đất có niên đại 3,8 tỷ năm.
Qua nghiên cứu hóa thạch, ta biết được số lượng các sinh vật từng có mặt trên trái đất. Số lượng sinh vật hiện tại chỉ chiếm tỉ lệ nhỏ.
Răng người Homo Sapien, niên đại 40-30 nghìn năm được tìm thấy tại Hải Dương (Việt Nam). Người Homo Sapien là nhánh phát triển nhất về trí tuệ của thế hệ các loài vượn người Homo khoảng 100 nghìn năm trước.
Công cụ đá thuộc văn hóa Hòa Bình (Việt Nam) được tìm thấy khoảng 20-10 nghìn năm trước.
Hóa thạch Huệ biển (Crinoidea) xuất hiện vào kỷ Ordovic cách đây 488 triệu năm, là nhóm động vật sống ở đáy biển, hình dáng như một thân cây tán lá xòe rộng.
Hóa thạch hổ phách, là nhựa thông hóa thạch.
Hóa thạch thực vật (lá cây).
Hóa thạch Cù kỳ được tìm thấy ven biển Quảng Nam (Việt Nam), niên đại 10 nghìn năm (thuộc thế Holocen, kỷ Đệ tứ).