Музей расположен в двухэтажном каменном особняке в Москве на ул. Радио, где великий русский ученый Н.Е. Жуковский, один из основоположников авиационной науки, работал в 1915—1920-х гг. и где помещались теоретические курсы авиации, Авиатехникум и ЦАГИ в первые годы своей работы. Здание музея имеет статус памятника истории Российского государства.

Музей открыт 17 января 1956 г. в соответствии с постановлением Совета Министров СССР от 1947 г. «Об увековечивании памяти Н.Е. Жуковского и к 100-летию со дня его рождения».

Активное участие в создании музея принимали генеральный конструктор, академик А.Н. Туполев, академики С.А. Христианович, М.В. Келдыш и заслуженный работник культуры СССР и России Н.М. Семенова. В настоящее время руководит музеем доктор технических наук, профессор А.П. Красильщиков.

У входа в научно-мемориальный музей в 1958 г. установлен бронзовый бюст Н.Е. Жуковского работы скульптора Г.В. Нерода, а на гранитном постаменте высечено изречение отца русской авиации Н.Е. Жуковского: «Человек полетит, опираясь не на силу своих мускулов, а на силу своего разума».

В музейное собрание входят коллекции моделей самолетов, вертолетов, планеров, первых ракет, макеты первого искусственного спутника Земли, космического корабля «Восток» и других космических аппаратов, модели авиационных и ракетных двигателей, аэродинамических труб, художественные картины и портреты, скульптуры, коллекции авиационных знаков и медалей. В основном фонде музея содержится более 500 000 единиц хранения. Значительную часть музейного фонда составляют подлинные рукописи и биографические документы Н.Е. Жуковского, мемориальные предметы и принадлежавшая ему мебель. В экспозиции музея находятся такие редкие экспонаты, как подлинный планер Отто Лилиенталя, приобретенный Н.Е. Жуковским во время поездки в Германию в 1895 г., модель самолета «Илья Муромец» конструктора И.И. Сикорского, сделанная на Русско-Балтийском заводе в 1915 г., и плоская аэродинамическая труба, построенная в Императорском техническом училище в 1910 г.

Экспозиция музея размещена в пяти залах:

1. научная биография Н.Е. Жуковского;
2. создание Н.Е. Жуковским научно-экспериментальной аэродинамической базы в России;
3. создание и первые годы работы ЦАГИ;
4. ЦАГИ и советская авиация в предвоенные годы и в период Великой Отечественной войны;
5. авиационная наука и техника в эпоху развития реактивной авиации.

Также в музее имеется учебно-демонстрационный зал.

Научно-мемориальный музей Н.Е. Жуковского находится в административном ведении ЦАГИ. В научно-мемориальном музее профессора Н.Е. Жуковского проводятся обзорные экскурсии по музею, временные выставки, научные семинары, симпозиумы и конференции, собирается «Клуб любителей авиации», ежегодно заседает жюри конкурса Н.Е. Жуковского, присуждаются премии и вручаются медали за лучшие работы по теории авиации.

Проводятся чествования заслуженных ученых и авиаконструкторов, знаменитых летчиков, отмечаются памятные даты и исторические события отечественной и мировой авиации.

Музей  Н.Е. Жуковского имеет два филиала:

1. музей-квартиру ученика и продолжателя дела Н.Е. Жуковского С.А. Чаплыгина, открытую в 1979 г. по адресу: ул. Чаплыгина, д. 1а, кв. 37;
2. дом-музей Н.Е. Жуковского по адресу: ул. Жуковского, д. 8 (экспозиция находится на стадии создания).

Адрес музея Н.Е. Жуковского: г. Москва, ул. Радио, д.17.

Телефоны для предварительной записи на экскурсии:

Директор музея: 916-90-91, доб. 41-85, дежурный: 916-90-91 доб. 42-30.

Время работы: будние дни с 10 до 16 часов.

Проезд:

От м. «Красные ворота» троллейбус № 24 до остановки «ул. Радио».

От м. «Бауманская» трамваи №№ 50, 37, 45 до остановки «МГТУ».

От м. «Авиамоторная» троллейбус № 24 до остановки «ул. Радио». Трамваи №№ 50, 37 до остановки «ул. Радио».