自然観察科学館では、長野県をはじめとする日本の蝶や世界の蝶の標本1569点、カブトムシ等の昆虫やクモの標本260点に加え、珍しい蜂の巣を展示しています。また、期間限定（春～秋）で開催している「生きた世界のカブトムシ・クワガタムシ展」は、ヘラクレスオオカブトムシ等に直接触れる展示で人気となっています。更に、NASA（アメリカ航空宇宙局）がアポロ計画で月から地球への帰還用に使用した宇宙船の訓練実機を常設展示しており、実際に乗り込んで宇宙飛行士気分を味わうこともできます訓練に使用した宇宙船（本物）です。