В составе музея два экспозиционно-выставочных зала:
«История российской авиации и космонавтики»
«История Самарского университета»
В экспозициях представлены подлинные изделия, агрегаты и макеты авиационной и ракетно-космической техники, научные разработки и труды ученых университета, в их числе: спускаемые аппараты космических кораблей, ракетные и авиационные двигатели, авиационное вооружение, скафандр космонавта и образцы питания космонавтов; кабина истребителя СУ-9, компенсирующий костюм и другое снаряжение летчика; редкие издания, личные вещи и документы, фотографии и автографы выдающихся ученых и космонавтов - том числе С.П. Королёва, В.П. Глушко, Ю.А. Гагарина, Д.И. Козлова, Н.Д. Кузнецова.
