Les collections historiques, scientifiques et artistiques de l’École polytechnique forment un ensemble constitué à compter de sa création en 1794.

La collection d'instruments de physique établie au moment de la fondation de l'école en 1794 peut être considérée comme un immense « cabinet de curiosités ». Ces instruments ont des origines variées. Certains ont été construits bien avant la Révolution française.

Ainsi le microscope de Magny provient des confiscations révolutionnaires. Il a appartenu à François-Henri d’Harcourt (1726-1802) désigné par Louis XVI comme gouverneur du dauphin de France (1786-89). Réfugié en 1791 en Angleterre, il est considéré comme émigré en 1792 et ses biens sont confisqués.

Ou encore, la boussole de marine dite de l’Abbé Nollet qui provient des collections de l’Académie royale des Sciences et antérieurement au cabinet de physique des Enfants de France installé par l’Abbé Nollet à l’Hôtel des Menus-Plaisirs à Versailles.

Certains instruments sont aussi récupérés, à la fin du XVIIIe siècle, dans le dépôt des machines tenu par Claude-Pierre Molard (1759-1837), qui fut le premier directeur du Conservatoire nationale des arts et métiers de 1800 à 1817.

Au départ la collection faisait partie du cabinet des modèles, avec à sa tête un conservateur ou un « artiste », qui avait pour objectif de servir aux besoins de l’enseignement.

Cette collection exceptionnelle n’a cessé de s’accroître ensuite, pour les besoins des cours de physique, mécanique et machines, et des manipulations en chimie. Certains objets ont aussi été réformés, d'autres déposés dans d'autres institutions.

La plupart des instruments aujourd’hui conservés datent des XIXe et XXe siècles.

De nombreux professeurs de l’École, souvent d’ailleurs anciens élèves, ont utilisé pour leur enseignement des appareils de leur propre invention. Ils ont acquis ou ont fait réaliser spécialement à la demande, des objets aux plus célèbres constructeurs de l’époque. Tel est le cas de certaines pièces d’optique signées Soleil ou Jules Duboscq par exemple.

D’anciens élèves étaient aussi constructeurs : Charles Félix Collardeau (X 1815) qui prit part à diverses expériences de Gay-Lussac, Gustave Froment (X 1835) ou Jules Carpentier (X 1871) qui racheta les ateliers Ruhmkorff.

Ce n’est qu’au moment du déménagement de l’École de Paris à Palaiseau que la responsabilité de conservation de la plupart des instruments fut confiée à la Bibliothèque, un certain nombre de machines et d’instruments restant dans les laboratoires de recherche.

Dans les années 1980, à l’initiative de la direction, les instruments furent exposés pour la première fois aux yeux des publics, dans des vitrines réparties dans différents lieux autour du hall central.

A la même époque est constituée la SABIX, Société des Amis de la Bibliothèque, qui achètera des instruments anciens en salle des ventes pour les collections de l’École, enrichies aussi de dons de particuliers. Les laboratoires de recherche de l’École contribuent aussi régulièrement à cet enrichissement.