В 1932—1933 годах в северном крыле Иоанновского равелина работал первый отечественный конструкторский отдел по разработке ракетных двигателей — II отдел ГДЛ. Это была первая опытно-конструкторская организация в стране, занимавшаяся разработкой и испытанием отечественных ракетных двигателе серий ОРМ, электротермического РД и надёжно работающих ЖРД[2][3]. Отделом ГДЛ в Петропавловской крепости руководил Валентин Петрович Глушко[4].
В музее, открывшемся 12 апреля 1973 года, реконструированы рабочие кабинеты конструкторов, в том числе рабочий кабинет В. П. Глушко, мастерские 1930-х годов, испытательные стенды электрических и жидкостных ракетных двигателей, документы и фотографии, на которых запечатлена деятельность ГДЛ по созданию реактивных снарядов. После доработки именно эти снаряды стали основой грозного оружия РККА — гвардейских реактивных миномётов БМ-13 «Катюша»[5].
В 2012—2015 годы в музее проводились реставрационные работы.
В залах музея, общей выставочной площадью 1000 м², располагаются экспозиции, посвящённые истории советской космонавтики и ракетной техники, а также ленинградским инженерам, участвовавших в её развитии. Музей располагает подлинными рукописными воспоминаниями сотрудников ГДЛ — В. С. Соколова, Б. А. Куткина и Е. Н. Кузьмина о деятельности в отделе[6].
В экспозициях музея представлены уникальные разработки конструкторов ГДЛ. Документы и фотографии размещены на информационных стендах, представлены макеты самолётов, ракет и ракетных двигателей — от жидкостных до маршевых[7].
Перед входом в музей расположен спускаемый аппарат топографического спутника «Комета», побывавшего в космосе в 1990-е годы[10].
В музее проводятся экскурсии, тематические выставки[11], лекции об истории и современном развитии космонавтики, концерты и фестивали[12]. В музее разрешено пользоваться фотоаппаратурой[13].
