Vor nunmehr gut 20 Jahren entdeckte der geowissenschaftliche Präparator des Museums, Thomas Bechmann, eine Fossilienfundstelle, wie man sie bis dato nicht aus Oberfranken kannte: dünne Kalkplatten, sogenannte Plattenkalke, mit einem ungewöhnlichen Reichtum an Versteinerungen. Heute gilt Wattendorf zu Recht als eine der interessantesten Fossillagerstätten Deutschlands.
Bei den Wattendorfer Plattenkalken handelt es sich um ein räumlich eng begrenztes Vorkommen, das sich auch nur auf wenige Schichtbereiche innerhalb eines riesigen Steinbruchs erstreckt. Paläontologisch herausragend sind die Gesteine durch ihren Fossilreichtum, der wesentlich größer ist als jener der typischen Solnhofener Plattenkalke aus dem Altmühltal. Neben Landpflanzen, wirbellosen Tieren wie Schnecken, Muscheln, Krebsen etc, wurden eine große Anzahl verschiedener Fische geborgen. Darunter mehrere Engelhaie von bis zu über einem Meter Länge. Noch spektakulärer sind allerdings die Quastenflosser, von denen ein Exemplar das größte und am besten erhaltene sein dürfte, das jemals in Jura-Plattenkalken entdeckt wurde. Nicht genug damit: die Wirbeltiere sind auch mit mehreren kompletten Schildkröten, Schlangensauriern, imposanten Krokodilresten und sogar einem vollständigen Flugsaurier vertreten! Auch die Erhaltung der Fossilien ist aussergewöhnlich gut, häufig sind sogar noch Weichteile wie Schuppen oder Gewebereste erkennbar.
Die Wattendorfer Plattenkalke lagerten sich vor rund 154 Millionen Jahren in der späten Jurazeit in einem tropischen Flachmeer ab. Die Gesteine sind damit etwas älter als alle anderen süddeutschen Plattenkalkvorkommen. Dadurch gibt es unter den Wattendorfer Fossilien viele neue, bislang unbeschriebene Arten, deren Erforschung ganz besonders spannend ist. Darüber hinaus weisen viele der Funde eine ganz besondere Ästhetik auf. Viele Skelette wirken wie in der Zeit eingefroren.
Die Dauerausstellung zu den Wattendorfer Fossilien präsentiert die besten Funde aus zwei Jahrzehnten und informiert gleichzeitig über die spannenden geologischen und biologischen Hintergründe der Jura-Zeit.