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A instituição é uma das mais antigas do país, fundada em 6 de junho de 1818 por Dom João VI, quando a corte portuguesa se mudou de Lisboa para o Rio de Janeiro. Na época chamado de Museu Real, foi pensado para propagar o conhecimento e o estudo das ciências naturais na, então, colônia portuguesa. Desde 1946, o museu é vinculado à Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ).
Até ser atingido por um incêndio de grandes proporções em 2 de setembro de 2018, o Museu Nacional era o maior museu de história natural da América Latina. A instituição abrigava um acervo com mais de 20 milhões de peças, e cerca de 80% delas foram consumidas pelo fogo.
Segundo o governo do estado do Rio, o título dado à instituição não impede a realização de obras, reformas e outras intervenções. O museu está em processo de reconstrução e se prepara para voltar a receber visitantes no Palácio Paço de São Cristóvão em 2026. Enquanto isso, realiza atividades culturais, como exposições voltadas para a visitação escolar.
