13 июня 1961 года в Калуге Юрий Гагарин заложил первый камень в фундамент здания первого в мире музея космонавтики.
Государственный музей истории космонавтики имени К. Э. Циолковского в Калуге - первый в мире и крупнейший в России музей космической тематики, созданный при непосредственном участии С. П. Королёва и Ю. А. Гагарина.
13 июня 1961 года первый космонавт Земли Юрий Гагарин заложил первый камень в фундамент здания будущего музея. Музей был открыт для посетителей в 1967 году. Архитекторы - Б. Г. Бархин, Е. И. Киреев, Н. Г. Орлова, В. А. Строгий, К. Д. Фомин. Мозаика «Покорители космоса» в вестибюле музея создана А. Васнецовым из смальты и натурального камня.
В 1960 году музей был определён научно-методическим центром по координации деятельности музеев СССР космического профиля, а в 1979 году получил статус научно-исследовательского учреждения. В 1993 году Государственный музей истории космонавтики имени К. Э. Циолковского был отнесен к крупнейшим культурно-просветительным учреждениям, имеющим особенную общественную значимость.
С 21 июня 1973 года на территории калужского музея космонавтики экспонируется подлинный экземпляр ракетно-космического комплекса «Восток», находившийся в резерве во время старта гагаринского «Востока-1».
Экспозиции музея раскрывают историю воздухоплавания, авиации, ракетно-космической техники. Исчерпывающим образом представлено научное наследие Константина Эдуардовича Циолковского, основоположника теоретической космонавтики, крупного изобретателя, автора трудов по философии и социологии. Представлены образы техники будущего (самолёт, дирижабль, ракета, эфирные поселения), обоснованные учёным.
С 1966 года музей проводит Научные чтения памяти К. Э. Циолковского. В залах музея можно познакомиться с отечественной историей практической космонавтики, от первого искусственного спутника Земли до современных долговременных орбитальных станций. Это история становления ракетной техники в СССР, начиная с 1920-х годов, деятельность выдающихся главных конструкторов (С. П. Королёва, В. П. Глушко, В. Н. Челомея, С. А. Косберга, Г. Н. Бабакина, А. М. Исаева и других). Это исследование Луны и планет Солнечной системы с помощью автоматических межпланетных станций. Это пилотируемая космонавтика от «Востока» до «Бурана». Это история ракет-носителей и коллекция ракетных двигателей.
В музее находится макет базового блока орбитальной станции «Мир», открытый для посещения.
Вторая очередь музея космонавтики, строительство которой было начато в 2014 году, предполагает возведение нового современного здания площадью 12,5 тыс. м², что почти в четыре раза превышает площадь существующего. Экспозиционные площади музея было решено увеличить в пять раз.
