К 120-ой годовщине со дня рождения К.Э. Циолковского, 17 сентября 1977 года, состоялся переезд и торжественное открытие музея в новом отремонтированном здании.
К 125-летию со дня рождения ученого, 17 сентября 1982 года, была сделана пристройка к музею по проекту архитектора М. А. Мицкевича. По задумке автора, фасад пристраиваемой части здания украсил барельеф фигурной композиции космонавта, символизирующий первенство нашей страны в освоении космического пространства, автором которого стал архитектор А.Л. Капустин.
В настоящее время в ней размещается зал, посвященный современной космонавтике, экспонируется настоящий спускаемый аппарат космического корабля «Союз 22», скафандр космонавта О.Г. Макарова, образцы космического питания и многое другое.
