Одной из самых главных достопримечательностей города является «Музей истории космонавтики». Это первый в мире музей, посвященный космической тематике! Музей носит имя вдохновителя и теоретика современной космонавтики – К. Э. Циолковского. Стоит отметить, что Государственный музей в Калуге – это крупнейший в стране музей подобного типа. В создании музея участвовали ученые, конструкторы, исследователи космоса. Непосредственное участие принимал главный конструктор С. П. Королёв и первый покоритель космоса – Ю. А. Гагарин.
В 1961 году после своего первого полета, когда человек вышел в космос, открыв тем самым новую эру, Ю. А. Гагарин торжественно заложил первый камень в строительство музея абсолютно нового типа. Уже в 1967 году Музей космонавтики принял своих первых посетителей! Над созданием проекта музея будущего работали архитекторы: Е. Киреев, Б. Бархин, Н. Орлова…
При входе в музей вас встречает мозаика, выполненная из смальты (вид эмали) и цветного природного камня художником А. Васнецовым – «Покорители космоса».
Все экспозиции музея посвящены истории развития воздухоплавания от самых его истоков до последних достижений космической индустрии. Отдельные экспозиции посвящены авиации, ее развитию. Часть материалов музейных выставок относится к работам Константина Эдуардовича Циолковского – отца космонавтики. Большая же часть музея отдана для показа ракетно-космической техники. Здесь и история и современность. Проходя по залам музея, вы увидите и первый искусственный спутник Земли, и современную орбитальную станцию. Экспозиции музея расскажут вам и об исследованиях Луны, и о межпланетных станциях, которые вели и ведут исследования планет нашей Солнечной системы. Удивительно, что все экспонаты представлены в реальных размерах. Зрелище поражает воображение. На несколько часов вы, как будто, попадаете в другой мир – мир космоса, мир будущего. Впечатляют такие экспонаты, как «Восток» и «Буран», относящиеся к пилотируемой космонавтики. Здесь же вы увидите и макет блока всемирно известной орбитальной станции «Мир». Можно познакомиться и с коллекцией ракетоносителей и их историей. А начиная с 1966 года, в музее систематически организуются Научные Чтения, посвященные памяти Циолковского.
Помимо основного музейного комплекса, можно посетить Планетарий, Дом-музей Циолковского.
Музей космонавтики в Калуге является главным научно-методическим центром для всех музеев страны с космической тематикой. А с 1979 года он становится и научно-исследовательским заведением. В 1993 году музей был признан крупнейшим в России культурно-просветительным заведением.