Палеонтологический музей имени Орлова имеет богатую коллекцию экспонатов. К ее созданию приложил руку писатель Иван Ефремов, организовавший экспедиции в Монголию и Прикаспий. Кроме того, музей известен произведениями монументального искусства, созданными в начале восьмидесятых.

Музейное здание построено в стиле брутализма. Его залы украшают керамические композиции, выполненные коллективом художников под руководством Александра Белашова. В донжоне находится двадцатиметровое панно «Древо Жизни», которое изображает поступательный процесс эволюции – со времен архея до кайнозоя.

Помимо керамики в музее представлены фрески, мозаики, бронзовые и каменные скульптуры, декоративное стекло, металлическая ковка с изображением бронтозавров и птеродактилей.

Художники работали в тандеме с палеонтологами, чтобы сохранять научную достоверность. Они изобразили все стадии эволюционного развития – от эдиакарской биоты до охотников на бизонов, которые стали первыми в истории скульпторами.