Le Musée des Marbres expose une sélection d’œuvres sculpturales provenant des collections d’antiquités de la famille Riccardi, collectionneurs passionnés de marbres anciens, transférés ici de l’ancienne villa de Gualfonda. Lorsque le palais, en 1810, fut aliéné à l’État, seule une partie de la collection Riccardi fut transférée aux collections publiques, tandis que le reste resta à l’intérieur de l’édifice et est maintenant visible entre le Musée des Marbres et le parcours de visite au premier étage. Il s’agit principalement de bustes en marbre de l’époque romaine représentant des sages, des héros, des empereurs ou des dieux : parmi eux, l’empereur Caracalla, Vibia Sabina, Euripide, Anacréon, Sophocle et le superbe buste d’un athlète. On y trouve également des moulages en plâtre des bustes d’Auguste et d’Agrippa, dont les originaux furent donnés par le pape Sixte IV à Laurent le Magnifique en 1471, et ceux de Caligula et Néron, achetés par les Riccardi en 1669 ; tous les originaux sont conservés dans les Galeries des Offices.