Il cuore del Museo, oltre che dalla sua collezione permanente di vetture, è costituito dal ricchissimo patrimonio documentario raccolto e conservato presso la Biblioteca, l'Emeroteca e il Centro di Documentazione, consultabili su appuntamento.

In questi locali, al secondo piano del Museo, nella parte posteriore dell'edificio, è catalogato tutto ciò che è stato possibile radunare nel corso degli anni sul tema dell'automobile. Corse, fabbriche, marche scomparse come marche tuttora in attività, modelli, prototipi, carrozzieri, biografie sono alcuni dei settori in cui si articolano Biblioteca e Centro di Documentazione.

Al Centro, come alla Biblioteca ed Emeroteca, si rivolgono in prevalenza giornalisti, scrittori, studenti. Questi ultimi sono soprattutto tesisti, e provengono dalle Facoltà di Architettura, Ingegneria, Lettere e Filosofia, Storia. I loro lavori, sempre interessantissimi, anche perché ogni volta vengono affrontati argomenti inesplorati, sono puntualmente inseriti in Biblioteca, a disposizione di altri appassionati.