Seit 1999 zeigt das Germanische Nationalmuseum im Kemenaten-Bau, dem früheren Wohnbau, die historische Rolle und die wechselnden Aufgaben der Nürnberger Kaiserburg. Ausgrabungsfunde, ornamentale Bauteile, Modelle und Rekonstruktionszeichnungen veranschaulichen die Geschichte dieses bedeutenden Ortes.
Die Sammlung historischer Schutz- und Angriffswaffen, wie Körperpanzerung, Feuer- und Stangenwaffen, Schilde und weiteres Zubehör, verdeutlicht, wie sich die Kampftechniken auf einer Burg im Verlauf der Jahrhunderte wandelten. Eine Sturmleiter und ein Angriffs-Schild sind weltweit einmalige Zeugnisse der spätmittelalterlichen Kampftechnik. Seit dem 16. Jahrhundert begannen Feuerwaffen die Schlachtfelder zu dominieren. Die traditionellen Waffen verloren zunehmend ihre ursprüngliche Bedeutung und wurden als prunkvolle Würdezeichen unter anderem bei den Kaiserbesuchen in Nürnberg geführt.
Historische Sättel, Steigbügel, Trensen und Sporen verweisen auf die heute meist erheblich unterschätzte körperliche Leistung, die von den Herrschern und ihrem Gefolge im Heiligen Römischen Reich gefordert wurde. Um seine Aufgaben erfüllen zu können, hatte das Reichsoberhaupt zu Pferd enorme Wegstrecken bei Wind und Wetter zurückzulegen.
1677 wurde auf der Vestnertorbastei von G. C. Eimmart eine Sternwarte gegründet, die für ihre Messgenauigkeit weit gerühmt wurde. Ihre Präzision verdankte sie ihrer astronomischen Uhr, die vorbildlich für die zeitgenössische Wissenschaft war.
