La sphère armillaire faisait partie de la collection d’instruments scientifiques dont Lancisi avait doté la bibliothèque. Réalisée au XVIe siècle par Simone Barocci, originaire d’Urbino, elle servait à démontrer et à étudier les mouvements de la sphère céleste par rapport à la Terre, placée en son centre. Composée d’une structure d’anneaux métalliques gradués (armilles), cette pièce illustrait l’état des connaissances astronomiques au milieu du XVIe siècle, encore fondées sur le modèle géocentrique de l’univers.