ใน พ.ศ. 2503 สุด แสงวิเชียร แพทย์และนักกายวิภาคศาสตร์ชาวไทย ได้เข้ารวมการขุดค้นแหล่งโบราณคดีที่ ตำบลจรเข้เผือก จังหวัดกาญจนบุรี แหล่งโบราณคดีนี้เป็นแหล่งโบราณคดีก่อนประวัติศาสตร์ที่สำคัญที่สุดแห่งหนึ่งของไทย จากการขุดค้นทำให้ได้ศึกษาเครื่องมือ เครื่องใช้ เครื่องประดับ เครื่องปั้นดินเผาที่ฝังรวมกับโครงกระดูกมนุษย์ก่อนประวัติศาสตร์ จากนั้นจึงรวบรวมหลักฐานทางโบราณคดีเหล่านั้นมาจัดตั้งขึ้นเป็นพิพิธภัณฑ์ และเปิดเป็นทางการเมื่อ พ.ศ. 2515[6][11]

ภายในตัวพิพิธภัณฑ์มีการจัดแสดงเรื่องราวและหลักฐานจากยุคก่อนประวัติศาสตร์ของประเทศไทย เช่นกะโหลกศีรษะของโฮโมอิเร็กตัส เรียกว่า "มนุษย์ลำปาง" ซึ่งอยู่ในยุคเดียวกับมนุษย์ปักกิ่ง หรือเมื่อประมาณ 1,000,000 ถึง 400,000 ปีก่อน[12] นอกจากนี้ยังมีเครื่องมือหิน เครื่องปั้นดินเผา ลูกปักและอุปกรณ์ตกแต่งจาก ยุคหินเก่า ยุคหินกลาง และ ยุคหินใหม่[11][13][14]