Музей-квартира был создан в декабре 1970 года. В этой квартире с 1922 по 1965 года проживала семья Гризодубовых. За время существование музея собрано более 2000 экспонатов, в числе которых личные вещи, документы, фотографии С.В. Гризодубова, а также его дочери Гризодубовой С.В., которая первой среди женщин получила звание Героя Советского Союза, была командиром полка авиации дальнего действия, отменной летчицей, мировой рекордсменкой. В музее также представлены экспонаты, связанные с деятельностью известных летчиков, ученых, инженеров, посвятивших свою жизнь авиации и космонавтике. В библиотеке музея хранится более 2,5 тыс. специализированных книг на авиационно-космическую тематику.