Музей авиации и космонавтики СГАУ, начавший свою работу еще в 1977 году в качестве кабинета наглядных пособий, сегодня демонстрирует своим посетителям (до 20 тысяч человек ежегодно) свыше 11 тысяч экспонатов. С 1981 года музей имеет статус самостоятельного учреждения, а в 1989 году ему было присвоено звание «Народный».
Экспозиция музея включает четыре раздела, освещающие историю отечественной авиации и космонавтики, а также историю развития самого университета и становление аэрокосмической промышленности в Самаре. В числе экспонатов представлено более 2,5 тысяч фотографий и документов, оригинальных моделей техники – авиационной и космической и подлинные экспонаты. Наряду с макетами орбитального комплекса «МИР» и ракетно-космического комплекса «Энергия-Буран», здесь можно увидеть скафандр космонавта Ю. Романенко, инструменты для работы в космосе и образцы «космической пищи». Специальные стенды демонстрируют документы, письма и личные вещи С.П. Королева и работы К.Э. Циолковского, изданные при жизни автора.
Гордостью Музея авиации и космонавтики является коллекция образцов авиакосмической техники, выпущенной самарскими предприятиями: например, спускаемый аппарат космического комплекса «ФОТОН», ракетный двигатель НК-33, малый спутник «ПИОН», спускаемая капсула спутника детального фотонаблюдения «Янтарь-2К».