Музей расположен в здании, построенном в 1971 году на месте оригинального дома Гагариных, который стоял здесь с 1933 по 1947 год. Новое здание воспроизводит размеры первоначальной постройки.
В интерьере дома воспроизведена обстановка крестьянского жилища Смоленщины 1930-х годов — периода раннего детства Юрия Гагарина. На территории двора — хозяйственные постройки и колодец.
За домом-музеем восстановлена землянка, в которой семья Гагариных жила полтора года немецкой оккупации (октябрь 1941 — март 1943); внутри воссоздана обстановка того периода.
Яркая особенность посещения — дегустация воды из Гагаринского колодца, ставшая своеобразным ритуалом для будущих космонавтов.
Входной билет оплачивается отдельно, если не указано иное.