Az Ochsenheimer-gyűjtemény
A kor nagy bécsi színészeként ünnepelt Ferdinand Ochsenheimer (1767–1822) az európai nagylepkefauna első monográfusa volt. 1823-ban gyűjteményét Frivaldszky Imre (1779–1870) vásároltatta meg a magyar állammal. A gyűjteményt az 1838-ban pusztító árvíz nyomán fellépő nedvesedés erősen károsította, ezért a későbbi selejtezések során a példányok nagy részét kidobták. Adataink szerint 1568 Macrolepidoptera- és 234 Microlepidopter-példányt őrzünk elkülönítve.
A Treitschke-gyűjtemény
A bécsi Habsburg-udvarnál alkalmazásban álló Friedrich Treitschke (1776–1842) jó barátságban volt Ochsenheimerrel. Annak halála után Treitschke folytatta munkásságát, ő fejezte be az Ochsenheimer által megkezdett Die Schmetterlinge von Europa című könyvsorozatot. Típusokban gazdag gyűjteményét 1843-ban vásárolta meg a Nemzeti Múzeum. A 2582 példányt az eredeti tárlófiókokban őrizzük.
A sarlósajkúmoly- és ruhamoly-formájúak gyűjteményrészei
Gozmány László (1921–2006) közel három évtizedig volt a Lepkegyűjtemény vezetője. Fő kutatási területei a sarlósajkúmoly-formájúak (Gelechioidea) és a ruhamoly-formájúak (Tineoidea) voltak. E családsorozatokban Gozmány László több száz fajt és többtucat genuszt írt le. Ennek köszönhetően a családsorozatokat képviselő gyűjteményrészek igen gazdagok típusanyagokban és bizonyítópéldányokban.
A Szőcs-herbárium
Szőcs József (1908–1987) évtizedekig dolgozott Gozmány László mellett preparátorként. Eközben az aknázómolyfélék (Nepticulidae) elismert specialistája lett. Szolgálati évei alatt az általa kinevelt számtalan fajból 3772 támlapból álló herbáriumot hozott létre, amely fontos referenciaanyag az európai aknázómolyok tanulmányozásához.
A törpearaszoló-gyűjteményrész
Vojnits András (1942–) több mint két évtizedig volt a Lepkegyűjtemény vezetője. Kutatási területe a nagy elterjedésű törpearaszolók (Geometridae: Eupithecia) és azok rokonai voltak. Munkája során jelentős referencia-gyűjteményt állított össze, köztük több száz típuspéldány található.
A Himalája-régió bagolylepkéi
Frivaldszky Imre munkássága nyomán a magyar lepkészek különös intenzitással kutatják a bagolylepkeféléket (Noctuidae). E kutatás központja a Magyar Természettudományi Múzeum, ahol az expedíciós anyagok feldolgozása és a kapcsolódó taxonómiai alapkutatások Ronkay László vezetésével folynak. Itt található világviszonylatban az egyik legjelentősebb palearktikus bagolylepke-referenciaanyag, köztük több ezer faj és alfaj típuspéldányával.
A Hreblay-gyűjtemény
Az örökösök kívánságára 2011-ben került múzeumunkba a tragikus módon elhunyt Hreblay Márton (1963–2000) gyűjteménye. A több mint 140 ezer példányt tartalmazó gyűjtemény jelentős része megkerülhetetlen referenciaanyag Délkelet Ázsia, elsősorban Nepál, Pakisztán, Tajvan és Thaiföld bagolylepkeféléinek (Noctuidae) faunisztikai és taxonómiai kutatásához.
A Balásházy-gyűjtemény
Balásházy Imre (1956–) trópusi lepkegyűjteménye2011-ben került múzeumunkba letéti szerződés keretében. A 177 tárlófiókból álló gyűjtemény nemcsak rendkívül látványos, hanem különösen értékes is, ugyanis hiánytalanul képviseli a szépkerokonúak (azúrlepkék, Morphini) faji és földrajzi változatosságát.