El núcleo de la colección del Museo Tamayo está formado por más de 300 obras de 170 artistas que Olga y Rufino Tamayo reunieron y donaron para que se conformara el museo. Su intención era brindarle al público mexicano la oportunidad de conocer arte internacional de la mejor calidad y de todos los movimientos desde la Segunda Guerra Mundial. La colección incluye ejemplos de los más renombrados artistas de la segunda mitad del siglo XX, como Pablo Picasso, Henry Moore, Isamu Noguchi, Franz Kline, Helen Frankenthaler, Wifredo Lam, Roberto Matta, Jesús Rafael Soto, Louise Nevelson y George Segal. Desde su inauguración, el museo ha seguido operando bajo la misión original de presentar lo más relevante del arte actual, y a la colección original se le continúan sumando ejemplos de arte contemporáneo en todos sus formatos con más de 980 obras en total.
Las imágenes referenciales vinculadas con las obras aquí mostradas forman parte de la Colección Museo Tamayo Arte Contemporáneo, INBAL- Secretaría de Cultura, Colección Museo Tamayo Arte Contemporáneo / Fundación Olga y Rufino Tamayo y Programa Pago en Especie. Aún cuando las piezas forman parte de los acervos del museo, el artista o su patrimonio pueden estar representados por una agencia que supervisa los derechos de autor del artista. Las personas que soliciten el uso de las imágenes deben buscar a los titulares de los derechos patrimoniales, o bien, al autor, sus herederos o la sociedad de gestión colectiva que lo represente. Por lo que es absoluta responsabilidad de quien haga uso de ellas el contar con previa autorización.

2.50b
De la serie: Tablas
Plumón color sobre papel
9 x 9 cm sin marco
37.5 x 37.7 x 3.5 cm con marco
Edición única

1.5.4b
De la serie: Posibilidades de una estructura
Subserie: Código de barras
Plumón color sobre papel
9.5 x 9.5 cm sin marco
37.5 x 37.5 x 3.5 cm con marco
Edición única

1.1.46b
De la serie: Posibilidades de una estructura
Subserie: Cosmos
Plumón color sobre papel
18 x 18 cm sin marco
37.5 x 37.5 x 3.5 cm con marco
Edición única

Recuerdos del día 14 de agosto de 1972
Técnica Mixta sobre madera
182 x 243.5 cm sin marco
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Homo tumultum
Óleo y acrílico sobre tela
210.7 x 300 cm sin marco
230 x 317.5 x 6 cm con marco

2.50
De la serie: Tablas
Estambre de acrílico sobre bastidor de madera cubierto con cera de Campeche
120 x 120 x 4.5 cm sin marco
130 x 130 x 7 cm con marco
Edición única

1.5.4
De la serie: Posibilidades de una estructura
Subserie: Código de barras
Estambre de acrílico sobre bastidor de madera cubierto con cera de Campeche
120 x 120 x 4.5 cm sin marco
130 x 130 x 7 cm con marco
Edición única

1.1.46
De la serie: Posibilidades de una estructura
Subserie: Cosmos
Estambre de acrílico sobre bastidor de madera cubierto con cera de Campeche
120 x 120 x 4.5 cm sin marco
130 x 130 x 7 cm con marco
Edición única

Retrato de Rufino Tamayo
Plata sobre gelatina, impresión de época
25.5 x 20.2 cm sin marco

Midnight light
Luz de medianoche
Estireno pintado
(Técnica denominada por el artista como Polymorph)
Edición: 114 / 150
54 x 72 x 3.5 cm marco integrado
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Physichromie 830
Fisicromía 830
De la colección Physichromie
Serigrafía sobre acetato ensamblado
(Impresa en Caracas)
101 x 151 x 4 cm con marco integrado
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Wrapped Monument to Vittorio Emanuele,
Project for Piazza del Duomo, Milano
Monumento a Vittorio Emanuele envuelto,
proyecto para la Plaza del Duomo, Milán
Mixta sobre cartulina, 5/15 H.C.
70.9 x 55.6 cm sin marco
84 x 68.5 x 2.5 cm con marco
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Retrato de Rufino Tamayo
Plata sobre gelatina, impresión de época
31 x 26 cm
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Retrato de Rufino Tamayo
Plata sobre gelatina, impresión de época
24 x 27.5 cm
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Los presos políticos
Acrílico y vinílica sobre tela
149.9 x 170 cm sin marco
153 x 172.8 x 3 cm con marco
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Box 27
Caja 27
Pulpa de papel manipulado sobre madera
43 x 154.6 cm sin marco
44 x 155.5 x 6.5 cm con marco

No Windows
Sin ventanas
Grabado aguafuerte (ASP)
56 x 75.5 cm sin marco
70 x 88.8 x 3 cm con marco

At One's Back
De espaldas
Carboncillo sobre papel
120 x 181.8 cm sin marco
121 x 183.3 x 5 cm con marco

Donna sul divano viola
Mujer sobre el diván violeta
Crayón sobre cartulina
56.8 x 67 cm sin marco
71 x 80 x 4 cm con marco

Dicotomía
Acrílico sobre tela
150 x 120 cm sin marco
152 x 122 x 4 cm con marco

El fuego
De la serie Los cinco elementos (La serie comprende 5 serigrafías en total: La tierra, El agua, El espacio, El fuego y El aire)
Serigrafía sobre cartulina especial, H.C.
65 x 50 cm sin marco
67.5 x 52.5 x 2.5 cm con marco