Nachweislich befinden sich seit 1779 auch Meteorite in der Jenaer Mineralogischen Sammlung, so beschrieb Lenz im Jahre 1819 "das in Sibirien im Jahre 1772 in der Krasnojarissischen Gegend vorgefundene Eisen, welches von einigen Mineralogen und Chemikern für meteorisches Eisen gehalten wird...".
Die wissenschaftliche Bearbeitung von Meteoriten begann in Jena während der Amtszeit von G. E. Linck. 1897 wurde der bei Meuselbach in Thüringen gefallene Meteorit eingehend petrographisch untersucht. Durch gezielte Tauschaktionen konnte 1933 ein Bestand von 47 Meteoriten in 74 Einzelstücken erreicht werden.
F. Heide erweiterte die Forschungen über extraterrestrische Materie durch die Einbeziehung des Impaktmaterials, das bei dem Aufschlag kosmischer Körper auf der Erdoberfläche gebildet wird. Insbesondere konnten durch seine Schule mit Hilfe moderner Analysentechnik, in diesem Fall mit dem neuen von der Firma Carl Zeiss Jena in den 30er Jahren entwickelten Quarzspektrographen für die Spurenanalytik, wesentliche Argumente für die irdische Quelle der Tektitgläser gewonnen werden. Bei der Zerstörung des Institutes 1945 gingen auch Teile der Meteoritensammlung verloren.
Durch den Zukauf von Sammlungen, durch Tausch, wissenschaftliche Expeditionen (z. B. in die Hochwüste Argentiniens) und Geschenke ist der Bestand an Meteoriten in der Sammlung heute wieder auf mehr als 200 Einzelstücke mit über 40 beobachten Fällen und über 40 Meteoritenfunden gewachsen.