Помещение музея состоит теперь из четырех залов. Первый посвящен истории ОИЯИ. Здесь воспроизводится атмосфера, в которой создавался Институт, осуществлялись строительство и запуски установок. Инсталляция «Кабинет ученого», микроскоп Курчатова, журнал запуска ИБР-2, макет синхрофазотрона – лишь часть экспонатов этого помещения. Рядом расположен зал, посвященный новым научным проектам ОИЯИ. Уже сейчас в витринах находятся макеты элементов проекта NICA, стеклянный модуль нейтринного эксперимента на Байкале и другие. В музее оборудован современный лекционный зал.
Но самым интересным для первых посетителей показался зал «Экспериментариум», созданный при участии молодых ученых ОИЯИ. В этом зале расположены экспонаты, на которых можно проводить зрелищные опыты – катушка Тесла, так называемый «генератор искусственных молний», телескоп, модели химических элементов, состоящие из намагниченных шариков… Здесь запланированы опыты с жидким азотом. А интерактивные панели позволят посетителям детально изучить или вспомнить, забытые ими законы природы.