Музей спорта «Лужники» был основан в 1957 году к открытию 6-ого Всемирного фестиваля Молодежи и студентов. В 2014 году музею исполнилось 57 лет.
В 1970 году музей был закрыт на реконструкцию, после чего значительно поменял свой вид. Сейчас экспозиция располагается в помещении Большой спортивной арены, рядом с сектором VIP, в котором проводятся различные мероприятия и выставки.
Экспозиция музея рассказывает об истории российского спорта с конца XIX века по настоящее время. Фонды насчитывают около 25 000 экспонатов, самыми ценными из которых являются памятная медаль I-ых Олимпийских игр современности (1896 г.), керамическое блюдце работы Пикассо, инструмент для медитации китайских императоров.
В музее также хранятся коллекции олимпийских медалей и спортивных наград, плакатов, личные вещи знаменитых спортсменов, подарки зарубежных делегаций. Большая часть экспозиции посвящена XXII Олимпийским играм 1980 года в Москве. Посещение музея является частью экскурсионной программы по Олимпийскому комплексу.
На самой территории «Лужников» находится немало памятников, отражающих историю спорткомплекса.