L'Accademia e Compagnia dell'Arte del Disegno fu fondata da Cosimo I de' Medici nel 1563, su suggerimento di Giorgio Vasari, con l'intento di rinnovare e favorire lo sviluppo della prima corporazione di artisti costituitasi dall'antica compagnia di San Luca (documentata sin dal 1339). Annoverò tra i primi accademici personalità come Michelangelo Buonarroti, Bartolomeo Ammannati, Agnolo Bronzino, Francesco da Sangallo. Per secoli l'Accademia rappresentò il più naturale e prestigioso centro di aggregazione per gli artisti operanti a Firenze e, al tempo stesso, favorì il rapporto fra scienza e arte. Essa prevedeva l'insegnamento della geometria euclidea e della matematica e pubbliche dissezioni dovevano preparare al disegno. Anche uno scienziato come Galileo Galilei fu nominato nel 1613 membro dell'Accademia fiorentina delle Arti del Disegno.

Nel 1784 l'Accademia, riformata da Pietro Leopoldo di Lorena, acquisì il nome di Accademia delle Belle Arti. Fu allora che il Granduca decise di dotare l'Accademia di una galleria di pittura: situata nei locali dell’ex Ospedale di San Matteo, la galleria fu istituita col precipuo scopo di permettere agli allievi di utilizzare come modelli le opere dei grandi maestri del passato. Nel 1873 l'Accademia fu distinta in due sezioni: il Collegio degli Accademici, cioè l'Accademia delle Arti del Disegno, e l'Istituto d'insegnamento.

Nel corso dei secoli l'Istituzione ha avuto tra i suoi docenti non solo artisti illustri, ma anche prestigiosi uomini di scienza: è il caso ad esempio di Paolo Mascagni che ricoprì l'incarico di docente di Disegno anatomico realizzando splendide tavole opportunamente elaborate in modo tale da unire, alla precisione scientifica, le esigenze estetiche ed artistiche peculiari di questa Accademia.