Die Laube und manche Räume des Hauptgeschosses von Palazzo Malatestiano (Sitz des städtischen Museums) sind der archäologischen Zerlegung gewidmet; wenn man die Treppen hinaufsteigt, kann man die Räume des Zwischengeschosses erreichen, an dessen Wänden eine interessante Sammlung moderner Gemälde hängt (aus dem XIX und XX Jahrhundert). In der Mitte der Treppe steht das schöne Tor mit ausgekehlten Wandpfeilern, das zu der jetzt zerstörten Kirche von S. Maria dei Piattelletti (1480) gehörte. Rechts findet man den Raum, wo die originelle, Bronzestatue „della Fortuna" steht, diese Statue wurde im Jahr 1593 von Donnino Ambrosi für den Brunnen des Platzes verwirklicht. An den Wänden sind zwölf wertvolle Ölbilder und eine Serie von Gravierungen, die die Tätigkeit des großen Bühnenbildners aus Fano Giacomo Torelli für die Pariser und Venediger Theater zeigen. Man kann auch zahlreiche Münzschränke bewundern, in denen die wertvollste numismatische Sammlung von römischen, mittelalterlichen und modernen Münzen ist, diejenige der Münzprägestelle von Fano inbegriffen (XV- XVIII Jahrhunderte). Dort findet man auch eine Reihe von malatestianischen Medaillen, die von Matteo de Pasti im Jahre 1446 und von Paolo Sanquirico zur Erinnerung an die Baugrube des Porto Borghese im Jahre 1613 geschaffen wurden.

Die im Jahre 1898 im nordöstlichen Flügel des Palazzo Malatestiano ausgestattete Pinakothek bewahrt zahlreiche Gemälde auf, die zwischen dem XIV und XX Jahrhunderten zu datieren sind. Im "Sala del Caminetto" kann man Gemälde aus den XIV und XV Jahrhunderten bewundern, unter anderem das Polyptychon mit "Madonna e Santi", das dem Venediger Michele Giambono zugeschrieben wird und das Gemälde von Giovanni Santi mit "Madonna e Bambino in trono e Santi". Im "Sala Grande" werden Gemälde aus dem XVI und XVII Jahrhundert ausgestellt, die hauptsächlich aus religiösen Gebäuden stammen. Man erkennt sofort "L'Angelo Custode" von Guercino den "San Nicola di Bari in Gloria" von dem sogenannten Cavalier Calabrese Mattia Preti und die wertvollen Gemälde, die aus der barocken Kirche von "St. Peter im Tal" stammen. Unter diesen Gemälden sind eine wunderbare "Annunciazione" von Guido Reni, "San Pietro che resuscita Tabita" von Matteo Loves und "San Pietro che guarisce lo storpio" von Simone Cantarini. Der "Sala Morganti" bewahrt, Gemälde des XVIII Jahrhunderts, unter denen auch die vom fanesischen Maler Sebastiano Ceccarini sind; im letzten Saal findet man eine Sammlung von Keramiken, die zwischen dem XV und XIX Jahrhundert verwirklicht wurden.

Die Bibliothek wurde nach ihrem Gründer benannt: dem Abt Domenico Federici (1633-1720). Nach einem intensiven Leben als Diplomat für den wienerischen Hof, als Lobredner, Dichter und Bibliophile, gründete er diese Bibliothek in dem fanesischen Sitz der Bruderschaft der Filippini, an die er sich im Jahre 1681 anschloß und der er seine Buchsammlung hinterließ mit der einzigen Pflicht, die Bibliothek wenigstens eine Stunde pro Tag offen zu lassen. Das teilweise wiederaufgebaute und gänzlich umstrukturierte Gebäude war in der Vergangenheit der Sitz der obengenannten Filippini, die nach der italienischen Einigung verjagt wurden, als die Bibliothek der Gemeinde überlassen wurde. Die Gemeinde ließ sie immer der Allgemeinheit offen und förderte die Sammlungen, so dab die Bibliothek eine unter den wichtigsten der Region wurde. Durch die elegante Treppe aus dem XIX Jahrhundert, erreicht man die Sala dei Globi, die vom Federici im Jahre 1678-80 eingerichtet wurde und die wegen eines Paars Globen (die Himmelskugel und die Erdkugel) so genannt wird; die Globen wurden im Jahre 1688 von dem berühmten venediger Kosmographen P. Vincenzo Coronelli realisiert. An den Wänden des Saals stehen noch die Regale aus Nußbaumholz, die vom bolognesischen Schnitzer Francesco Grimaldi verwirklicht wurden: diese Regale bewahren die Bände des Abt Federici, die nach der französischen Art gebunden sind. Im Saal ist auch eine wertvolle Seekarte, die im Jahre 1504 vom berühmten genuesischen Kartograph Visconte Maggiolo gezeichnet wurden: die Karte stellt alle bis zu jenem Moment bekannten Länder dar (von den Antillen bis zu den Küsten von Brasilien; von den Küsten Afrikas bis zur indischen Halbinsel). Zahlreiche Friese, Architrave, Kragsteine und Steinwappen, die aus den wichtigsten Patrizierhäusern von Fano stammen, sind in die Wände des Hofes, der Halle und der Treppe eingemauert worden. Die Bibliothek hat heute mehr als zweihunderttausend gedruckte Werke, unter denen auch eine wertvolle, sehr antike Sammlung ist: sie besteht aus Wiegendrucken, Tausenden von soncinianischen Ausgaben, Atlanten und seltenen, auch ausländischen Bänden der XVII und XVIII Jahrhunderte. Sehr wichtig ist auch die Sammlung von Manuskripten, unter denen auch Kodizes aus dem XV Jahrhundert (ein Kodex ist in Miniatur gemalt) und verschiedene Werke der folgenden Jahrhunderte sind; es gibt aber auch Briefe und Autogramme von berühmten Persönlichkeiten (Leopardi, Pellico, Capuana, Verga, Garibaldi, D'Annunzio, Eleonora Duse), zahlreiche Regiebücher für Theater und Kompositionen. Bemerkenswert sind zuletzt auch die Sammlung von Zeichnungen und Abdrücken, das Photoarchiv, die Zeitschriftensammlung und das fanesische Theaterarchiv.