В 1989 году создан отдел истории Первого полёта, в 1991 году организована первая выставка. Научную концепцию разработал академик РАН Б.Е. Черток. К 50-летию полёта, в 2011 году, музей открыл двери посетителям.
Собрание охватывает материалы о космодроме Байконур, подготовке первого отряда космонавтов, Совете Главных конструкторов, предприятиях, разработавших ракетно-космическую систему «Восток», и современной пилотируемой космонавтике.
Главная реликвия — сурдобарокамера СБК-48, где в 1960 году проходили тренировки первого отряда советских космонавтов. Объект имеет статус памятника науки и техники (сертификат № 1065, 2013 год).
Входной билет оплачивается отдельно, если не указано иное.