В экспозиции музея К.Э. Циолковского представлены материалы о жизни, научной деятельности К.Э. Циолковского и судьбе его идей.
Большой интерес посетителей вызывает макет в полную величину первой ракеты «09», одежда и образцы космического питания космонавтов, спускаемый аппарат космического корабля «Союз-22», на котором 23 сентября 1976 года вернулись на родную землю космонавты В.Ф. Быковский и В.В. Аксенов, а также документы К.Э. Циолковского, прижизненные издания его работ.
В 1873 году, Эдуард Игнатьевич Циолковский послал сына в Москву, чтобы тот поступил в Высшее Техническое училище, снабдив его письмом, в котором он просил знакомого помочь сыну устроиться. Но его сын, Константин Циолковский, потерял письмо, да и в училище так и не поступил. Свое образование он получил самостоятельно, посещая Чертковскую библиотеку, где он и познакомился с мыслителем и основоположником русского космизма Николаем Федоровым.
В то время Циолковский жил на хлебе и воде, а по городу передвигался пешком.