По решению Главнокомандующего Военно-воздушными силами в 1962 году на Центр подготовки космонавтов была возложена задача сбора и хранения экспонатов, реликвий, имеющих музейную ценность, подарков от граждан и организаций страны и зарубежных государств. На базе собранных за 5 лет материалов, по инициативе Ю.А. Гагарина, 6 ноября 1967 года был открыт музей подарков космонавтам. В этот же день Ю.А. Гагарин был и первым экскурсоводом музея, принимая делегацию молодёжных организаций из 82 стран мира.
Сегодня музей является известным историко-научным и культурно-просветительным учреждением. В его фондах собраны памятники истории пилотируемой космонавтики, подготовки и осуществления исследований в космосе с непосредственным участием человека.