19 сентября 1936 года в Калуге открылся мемориальный дом-музей Циолковского. В этом доме выдающийся русский ученый жил с весны 1904 года до 1933 года, после чего переехал в другой калужский дом, где и скончался 19 сентября 1935 года. За 29 лет, проведенных в этом доме, Циолковский выполнил множество значимых работ в области воздухоплавания, авиации, реактивного движения и космонавтики, которые получили мировую известность. В 1908 году дом пострадал от большого наводнения, что потребовало серьезного ремонта. Тогда же по распоряжению Циолковского здание было расширено: добавили второй этаж, где разместился его рабочий кабинет, и веранду с мастерской.

После открытия в доме-музее разместилась научно-мемориальная экспозиция, которая сильно пострадала во время Второй мировой войны. Важным этапом для музея стал 1957 год, когда отмечалось 100-летие со дня рождения ученого. К этому времени научно-технический раздел музея получил новую экспозицию от Академии Наук, подготовленную по инициативе Королева. В экспозиции появились уникальные экспонаты, рассказывающие о воплощении идей Циолковского.

В 1967 году в Калуге открылся новый Государственный музей истории космонавтики имени Циолковского, а прежний дом-музей стал его мемориальным отделом. На следующий год его закрыли на реставрацию, и вскоре по проекту архитектора Морозова были восстановлены интерьеры дома, надворные постройки, двор и сад, как они выглядели при жизни ученого.

Сегодня музей представляет собой мемориальную композицию, посвященную жизни семьи Циолковских в этой усадьбе. Среди экспонатов, подлинные вещи и предметы быта ученого и его родных. Также в музее хранится книга почетных гостей с записью, сделанной Юрием Гагариным: «С большим удовлетворением и волнением побывал в доме, где жил и творил Константин Эдуардович. Счастлив, что мне первому удалось осуществить мечту Циолковского и завершить труд многих тысяч людей, готовивших первый полет человека в космос».