Музей открыт 5 марта 1982 года, в день 50-летия со дня создания Казанского авиационного института. Музей существует как самостоятельное структурное подразделение вуза с 1983 года.
Экспозиция музея посвящена истории вуза. Большой ее раздел отведен истории создания и становления института, центральную часть которого составляет уголок организатора КАИ – чл. корр. АН СССР, лауреата Ленинской премии Четаева Николая Гурьевича. В экспозиции отражена история создания и развития всех факультетов, первой в вузах страны кафедры реактивных двигателей.
Важная часть экспозиции посвящена сегодняшнему периоду жизни и деятельности вуза в статусе национального исследовательского технического университета. Наряду с учебной и научной работой в музее широко представлены материалы об общественной жизни коллектива, студенчества: о деятельности студенческих конструкторских бюро и строительных отрядов, о достижениях в спорте и художественном творчестве.
Один из разделов экспозиции посвящен выпускникам КАИ – КНИТУ. Среди них генеральный конструктор ОКБ Сухого М.П. Симонов, главный конструктор ракетно – космической системы «Энергия – Буран» — Б.И. Губанов, первый премьер – министр России – И.С. Силаев, а также Герои Советского Союза и России, Герои Социалистического Труда, директора предприятий, заслуженные летчики – испытатели СССР, РФ и др.
Кроме основной, истории вуза, в музее имеется экспозиция, посвященная жизни и деятельности Андрея Николаевича Туполева, имя которого КАИ – КНИТУ-КАИ носит с 1973 года. Она открыта 10 ноября 1988 года, в день 100-летия со дня рождения А. Н. Туполева. В ней представлены документы и вещи, всесторонне характеризующие А. Н. Туполева, раскрывающие личный вклад и коллектива его ОКБ в отечественное самолетостроение, показывающие его как крупного государственного и общественного деятеля, как интересную многогранную личность.
В экспозиции представлены материалы о жизни и деятельности ближайших соратников А. Н. Туполева: В. М. Петлякова, А. А. Архангельского, И. Ф. Незваля, а также и его преемника А. А. Туполева, возглавлявшего ОКБ с 1972 года по 1997 год.
Фонды музея составляют около 17 тыс. единиц хранения, в том числе 15 тыс. единиц – основной фонд.
Фонды представляют собой научные труды, документы, награды, фотографии, личные вещи организаторов, ученых и выпускников КАИ – КНИТУ-КАИ, модели летательных аппаратов, приборы, видеофильмы, магнитофонные записи и др.
