Il museo è stato intitolato all'archeologo Ferrante Rittatore Vonwiller (1919-1976), per ricordare un grande studioso che legò la propria attività di ricerca soprattutto alla Maremma, dedicandosi alla storia del popolamento della valle del Fiora in epoca preistorica. I ritrovamenti preistorici e protostorici, provenienti in gran parte dall'insediamento di Sorgenti della Nova, permettono di ricostruire in modo accurato le tradizioni e i costumi degli abitanti di questo territorio durante l'età del bronzo.

La sezione etrusco-romana espone reperti provenienti dall'abitato fortificato di Rofalco e dalle vicine necropoli, costituendo importanti testimonianze della vita sociale e religiosa del popolo Etrusco dal V agli inizi del III secolo a.C.

Le fasi medievali e rinascimentali di Farnese, centro dal quale probabilmente ha avuto origine la potente omonima famiglia cui appartenne papa Paolo III (1534-1549), sono documentate dai manufatti rinvenuti nei "pozzi da butto" che venivano usati come discariche, individuati nel centro storico. Di grande importanza le maioliche dipinte, oltre a oggetti preziosi come la corona da rosario in corallo e il nettapipe importato a Farnese dalle missioni francescane avviate nel Nord America poco dopo la scoperta del nuovo Continente.