Nel 1872 fu istituito il Regio Istituto Tecnico ad indirizzo agrario, sulla scia del successo delle iniziative che, sin dal 1844, avevano promosso la diffusione dell'istruzione tecnica nel territorio aretino. Nel 1874 fu modificato e trasformato nell'attuale Istituto Tecnico, che fu dotato di quattro sezioni: fisico-matematica, agrimensura, agraria e commerciale. La scuola fu ospitata nel trecentesco ex Monastero di Santa Flora e Lucilla che, per circa un secolo, è stata sede anche di altre istituzioni, come l'Accademia Petrarca. Solo dal 1967 accoglie esclusivamente dell'Istituto "Buonarroti".

Dotato di una ricca biblioteca, di un centro elettronico di calcolo e di laboratori, l'Istituto possiede un'importante collezione di strumenti appartenuti al Regio Istituto, comprendente numerose macchine e apparecchi ottocenteschi. Tra questi si segnalano galvanometri firmati Paggi, Santarelli, Dr. Sthorer, una macchina di Ramsden, tubi di Crookes, di Geissler e di Roentgen, strumenti di acustica (tra cui due sirene di Cagniard de la Tour e un fonografo), oltre a numerosi altri apparecchi per esperienze di fisica. L'istituto conserva, inoltre, una collezione naturalistica, con campioni di minerali e rocce, una sezione ornitologica e vari fossili.