Дом космонавтов был построен в 1983 году. В закладке фундамента принимал участие летчик-космонавт СССР, дважды Герой Советского Союза А. А. Леонов.

В одной части дома проживала Анна Тимофеевна Гагарина, а в другой располагалась гостиница для космонавтов, приезжавших на родину первопроходца Вселенной. С тех пор и поныне здание называется «Дом космонавтов».

В июне 1984 года А. Т. Гагарина умерла. В 1989 году, после передачи здания музейному объединению, внутренняя часть дома была реконструирована под выставочный комплекс. Жилые комнаты и гостиная Анны Тимофеевны Гагариной были сохранены.

В настоящее время здесь расположена историко-биографическая экспозиция «Слово о сыне»; домашний кабинет Ю. А. Гагарина из Звёздного городка; мемориальная гостиная А. Т. Гагариной, рассказывающая о последнем периоде ее жизни; детский музей «Игры Юрия Гагарина». Последний был открыт в 1996 году и знакомит посетителей с играми 30-40-х годов прошлого века, в которые играл маленький Юра Гагарин со своими сверстниками: ходули, кубарь, гонок, калечина-малечина и другие.