Addossato alla naturale pendenza del terreno, il museo è allestito in un sottobosco di varie essenze (pini, querce, betulle, charmes, noccioli, acacie, ecc.) e cosparso di caos di arenaria. Questo pittoresco sito naturale appartiene alla foresta di Nemours-Poligny che, a sua volta, è un'estensione meridionale della foresta di Fontainebleau. Completato nel 1980, l'edificio in calcestruzzo grezzo e vetro è opera dell'architetto e urbanista Roland Simounet. Il percorso del museo è cronologico. Le sale, distribuite intorno a cortili-giardini che presentano la flora dei diversi periodi della Preistoria, sono ampiamente aperte verso l'esterno da grandi vetrate.