Мемориальный музей космонавтики был торжественно открыт 10 апреля 1981 года, к 20-летию полета в космос первого землянина Ю.А. Гагарина. Музей разместился в стилобатной части монумента «Покорителям космоса» – одного из самых известных памятников Москвы.

Замысел создания музея принадлежит Главному конструктору ракетно-космических систем С.П. Королеву. Разрабатывая ракеты и космические аппараты, С. П. Королев сознавал их роль в развитии мировой науки и техники и не оставлял без внимания задачу сохранения научно-технического наследия.

Перед посетителями оживают яркие страницы истории советской и российской космонавтики, истории, полной драматизма и горьких разочарований, триумфальных побед и гордости за человеческий ум. Каждый, кто приходит в музей, ощущает себя человеком космической эры, и этому способствует уникальное художественное оформление экспозиции и интерьеров музея, выполненное под руководством главного художника и автора проекта О.П. Ломако.

Недалеко от музея, в начале 1-й Останкинской улицы, расположен филиал музея – Мемориальный дом-музей академика С.П. Королева, экспозиция которого посвящена жизни и творчеству нашего гениального соотечественника и выдающегося ученого, основоположника практической космонавтики, который вывел человечество в космос.

Богатство музея составляют фонды, насчитывающие более 75 тысяч экспонатов. Это образцы космической техники, редкие документы, кино- и фотоматериалы, произведения изобразительного и декоративно-прикладного искусства, предметы нумизматики и филателии. Библиотека музея располагает раритетными изданиями по космической тематике.

Коллекции музея широко демонстрируются на различных выставках как в нашей стране, так и за рубежом. Выставки музея с успехом экспонировались в более чем 40 городах мира: Мельбурне, Тель-Авиве, Майнце, Миннеаполисе, Лионе, Ливерпуле, Бостоне, Сиэтле, Стокгольме, Берлине и других.

Музей организует тематические вечера, встречи с создателями космической техники, космонавтами. Популярность музея космонавтики чрезвычайно велика, интерес к космическим свершениям приводит сюда тысячи людей и может быть для кого-то из посетителей знакомство с ним станет первым шагом по пути прекрасной и трудной дороги в космос.