Zakladatelem geodetické sbírky byl František Fiala, který tvořil svou soukromou sbírku od r. 1875. Celý soubor o počtu 250 geodetických přístrojů věnoval roku 1910 Technickému muzeu. Mezi významné akvizice patří koupě 8 rýsovacích pomůcek z konce 16. st. z dílny Erasma Habermela na Mullerově aukci v Amsterdamu v r. 1911. V r. 1913 získalo muzeum pozůstalost rožmitálského lesmistra a konstruktéra K. Gangloffa. V období po 2. světové válce převzalo muzeum sbírky z pražského Klementina, kde sídlila astronomická a meteorologická observatoř. Nejvýznamnějším přírůstkem bylo převzetí 231 přístrojů z katedry geodézie Českého vysokého učení technického. Základem sbírky jsou především měřické přístroje geometrů, kartografické rýsovací pomůcky a zeměpisné glóby. Geodetické přístroje je možné časově ohraničit léty 1585 – 1970. Sbírka je rozsáhlá a čítá téměř 1 300 předmětů. K unikátním přístrojům patří pomůcky z Habermelovy dílny z přelomu 16. a 17. st. Nejstarším theodolitem sbírky je přístroj od Heinricha Stolleho. Půlkruhové přístroje od D. Lusuerga, Richera, Langloise a Caniveta spolu theodolitem od Dollonda patří k nejcennějším úhloměrným strojům do r. 1800. Ve sbírce jsou i některé originální konstrukce přístrojů profesorů pražské techniky.