L'esigenza di aprire un Museo Navale a Genova iniziò ad essere sentita dai cultori di storia locale e di storia marittima sin dalla fine dell'Ottocento.
Nel 1922, uno dei più importanti progettisti navali del paese, l'ing. Fabio Garelli, donò al Comune di Genova la sua raccolta privata, costituita da un articolato complesso di modelli, acquarelli, incisioni, disegni e libri. La raccolta, che assunse il nome di Collezione Navale Garelliana, venne collocata a Villa Cambiaso di Albaro, presso la scuola di Ingegneria Navale ed aperta al pubblico nel 1925.
Nel frattempo, alla donazione Garelli si aggiungevano molti altri lasciti, tra cui spiccava particolarmente quello librario dell'armatore Gio. Batta Bibolini, che segnarono una stagione di grande partecipazione della cittadinanza alla formazione della raccolta.
Nel 1929, ritenendo ormai insufficienti i locali di Villa Cambiaso, la Civica Amministrazione decise di trasferire la raccolta garelliana e i cimeli marinari ancora conservati a Palazzo Bianco, nel recente acquisto di Villa Doria a Pegli, dove il Museo Navale venne aperto al pubblico nel 1930.