Открытие музея состоялось 12 января 1977 года — в день 70-летия со дня рождения С. П. Королёва. С 1977 по 1981 год музей работал на общественных началах как кабинет наглядных пособий, с 1981 года получил статус самостоятельного структурного подразделения КуАИ — СГАУ, сейчас входит в состав объединённого Самарского университета. В 1980-81 годах и в 1992 году проводились реконструкция. В 1989 году музею присвоено почётное звание «Народный музей». В 1999 году по инициативе музея основана Самарская ассоциация научно-технических музеев, в которой он стал головным и научно-методическим центром. Музей является региональным отделением Ассоциации музеев космонавтики России, членом Российской ассоциации научно-технических музеев Российского комитета международного совета музеев, корпоративным членом Поволжского отделения Российской академии космонавтики.