Auf dem Reichstag zu Regensburg lernt der Erzherzog Philippine Welser, die Tochter des Augsburger Patriziers Franz Welser
und der Freiin Anna Adlerin von Zinnenberg, kennen. Die Bekanntschaft verändert sein zunächst dynastisch vorgezeichnetes Leben.
Er vermählt sich mit Philippine Welser 1557 heimlich und gerät dadurch beim Kaiser in Ungnade; die Rechtmäßigkeit der Ehe
wird 1561, allerdings unter Verzicht auf die Erbfolge seiner Kinder aus dieser Verbindung, anerkannt. 1563 wird der Erzherzog
von seinem Vater den Tirolischen Ständen auf dem Landtag zu Innsbruck als neuer Landesherr vorgestellt. Nach dem frühen Tod
seiner ersten Gemahlin widmet sich der Erzherzog den aufstrebenden Naturwissenschaften und den schönen Künsten. Seine auf
Schloß Ambras bei Innsbruck zusammengetragene Kunst- und Wunderkammer galt seinerzeit neben jenen von Kaiser Rudolf II. und
von Kurfürst August I. von Sachsen als eine der bedeutendsten Sammlungen ihrer Art.
Obwohl Ferdinands Sohn und Nachfolger, Markgraf Karl, bald nach dem Tod des Vaters diese Erbschaft an Kaiser Rudolf II. und
die übrigen Erzherzöge, des Kaisers Brüder und Vettern, gegen einen Kaufpreis von 170.000 Gulden abtrat, blieb die Sammlung
zunächst unangetastet, da in dem entsprechenden Protokoll festgelegt wurde, daß die Rüst- und Kunst- oder Wunderkammern "ganz
und unverrückt beysammen gelassen werden sollen." Der weitere Ausbau der Sammlungen in Ambras geriet trotzdem ins Stocken.
1665 erlosch aber die männliche tirolisch - österreichische Nebenlinie der Habsburger, und Tirol, die Vorlande und auch die
Herrschaft Ambras mit ihren Schätzen fielen wieder an das Stammhaus, das zu dieser Zeit von Kaiser Leopold I. (1640-1705)
regiert wurde. Damit begann die allmähliche Transferierung der wertvollen Bestände von Ambras in die kaiserlichen Sammlungen
nach Wien.