Музей расположился в отреставрированном здании Пожарного обоза, построенного в 1874 году при 1-й части Симбирского полицейского управления. И хотя современники считали, что здание было слишком экономным: «эта постройка напоминает нынешние дамские платья: все в обтяжку», оно стало одним из самых ярких исторических памятников Московской улицы.
В 1920-е годы в здании бывшего Пожарного обоза разместилась первая пожарная часть, до 1968 года – городская пожарная часть № 3 Ульяновского горисполкома. В годы Великой Отечественной войны здесь располагалась мастерская по ремонту пожарной техники. Отряд профессиональной пожарной охраны и пожарная часть технической службы находилась в здании до 1979 года. 17 апреля 1979 года, в год 60-летия Советской пожарной охраны в здании была открыта постоянно действующая Ульяновская пожарно-техническая выставка.
Каждая веха жизни Пожарного обоза оставила следы в этом здании. В 1930-х годах на три открытые арки южного фасада были навешаны ворота, заложены окна и дверные проемы. Во второй половине XX века неоднократно менялась внутренняя планировка.
Реставрация открыла историческую планировку помещений коридора и конюшен, где сегодня представлены уникальные экспонаты – выполненные в натуральную величину конно-бочечные ходы: ручной насосный, санный параконный и линейка на рессорном ходу. Эти великолепные, интерактивные экспонаты видны и со стороны улицы Ленина в открытые реставрацией арки главного фасада. В помещении конюшен восстановлены стойла «образцового варианта». Эта часть экспозиции – результат огромной исследовательской работы коллектива музея. Увидеть такие экспонаты – свидетельства технической культуры наших предков, связанные с организацией пожарной охраны русских городов XIX века, можно только в Ульяновске. Кроме этого, дореволюционный раздел включает в себя большой комплекс подлинных материалов и документов, диорам и виртуальных персонажей.
Нашел отражение и советский период развития пожарного дела. Он включает в себя комплекс пожарно-технического оборудования и большой раздел по предупреждению пожаров. В новой экспозиции открыт и восстановлен гараж – свидетельство жизни пожарной части 1940-1950-х годов, в котором экспонируется уникальный автомобиль на шасси ГАЗ-АА. Это единственный из пяти сохранившихся в мире автомобилей этой марки, доступный широкому зрителю.
