Se inaugura en julio de 1985. El proyecto nace con la exposición conmemorativa y los actos de homenaje al pintor organizados en Zaragoza en 1981. El Ayuntamiento de la ciudad llega entonces a un acuerdo con la hija del escultor, Pierrette Gargallo de Anguera, para constituir un museo monográfico dedicado a su padre. Pierrette dona al museo un conjunto de esculturas, cartones y dibujos originales, así como un buen número de documentos. A cuenta del Ayuntamiento se lleva a cabo la rehabilitación del renacentista palacio del Argillo, la instalación de los fondos y la fundición de las piezas. El Museo Pablo Gargallo acoge periódicamente exposiciones temporales, además de contar con publicaciones, seminarios y un fondo de documentación especializado en arte contemporáneo.