Открытый после реконструкции 12 апреля 2021 года музей значительно расширился и теперь состоит из нескольких залов:

• экспозиция «Дорога в космос», рассказывающая о пребывании Юрия Гагарина в Оренбурге, о его легендарном 108-минутном полете и об этапах развития отечественной космонавтики;
• зал с интерактивными экспонатами, объясняющими некоторые космические явления и показывающими технологии, используемые в космонавтике;
• мемориальная комната семьи Горячевых, где с родителями жила когда-то Валентина Ивановна Гагарина, куда прибегал курсант Юра Гагарин, где прошла свадьба, ведь именно здесь, на Оренбургской земле, родилась семья первого космонавта планеты. Воспроизведена обстановка комнаты семьи Горячевых (согласно рассказам самой Валентины Ивановны и ее сестры Таисии Ивановны);
• кухня в коммунальной квартире бывшего купеческого особняка;
• зал, воспроизводящий обстановку кинотеатра «Искра», который неоднократно посещала Валентина Ивановна Горячева;
• конференц-зал, предназначенный для проведения мероприятий и видео-конференц-связи.