В 1989 году был создан отдел истории Первого полета, а уже в 1991 году организована первая тематическая выставка.

В дальнейшем была разработана научная концепция нового музея с использованием цивилизационного метода исследования (научный консультант академик РАН Б. Е. Черток), которая была одобрена научно-методическим советом Министерства Культуры РФ. И в 2011 году, в год 50-летия первого полёта человека в космос, Музей Первого полёта распахнул свои двери для посетителей.

В собрании Музея Первого полёта представлены материалы по строительству космодрома Байконур, отбору и подготовке первого отряда космонавтов, Совету Главных конструкторов, предприятиям, которые внесли вклад в разработку и изготовление ракетно-космической системы «Восток», по современной пилотируемой космонавтике.

Сурдобарокамера (СБК-48), где в 1960 году проходили тренировки членов первого отряда советских космонавтов, является памятником науки и техники (Сертификат № 1065, статус присвоен по решению Экспертного совета при Политехническом музее от имени Ассоциации научно-технических музеев Российского национального комитета Международного совета музеев 11.12. 2013 года).