Коллекция, посвященная теме освоения космоса, состоит из четырех разделов: «Изучение космического пространства», «Советские и российские летчики-космонавты», «Американские летчики-космонавты», «Медали, значки, открытки и календари в честь памятных событий в истории космонавтики» – и включает книги и периодику, фрагменты кинохроники, фалеристические и филокартические материалы, отразившие различные вехи развития космонавтики.
В частности, в разделе «Изучение космического пространства» (подраздел «Представители русского космизма») представлена коллекция «К. Э. Циолковский (1857–1935)», в которую вошли издания, посвященные жизни и творчеству основоположника теоретической космонавтики, его труды по теории воздухо- и звездоплавания, ракетостроению, астрономии, физике, биологии, а также философские и научно-фантастические произведения.
