К ежегодным массовым мероприятиям музея относятся: спортивный праздник «Мир. Спорт. Космос» (17 сентября), посвященный дню рождения К.Э. Циолковского, мероприятия, приуроченные ко Всемирному дню авиации и космонавтики (12 апреля), праздник «Космос и дети» (1 июня) ко Дню защиты детей, «Рождество в музее» (7 января).
Музей является участником международных акций «Ночь искусств» (4 ноября), «Ночь музеев» (май).
В музее разработана образовательная программа «Основы астрономии и космонавтики» (ежемесячно).
1 сентября сотрудники проводят Уроки Циолковского.
В числе традиционных мероприятий космические Новогодние сказки у музейной елки (декабрь).
Ежегодно проводится научно-практическая конференция «Наследие К.Э. Циолковского и современность» (сентябрь-октябрь).
В залах музея проходят выставки детского творчества, праздничные вечера, беседы и лекции с использованием мультимедийных средств.
Дни открытых дверей: