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 — лауреата Ленинской премии Четаева Николая Гурьевича. В экспозиции отражена история создания и развития всех факультетов, первой в вузах страны кафедры реактивных двигателей.
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 Туполева.
В ней представлены документы и вещи, всесторонне характеризующие Туполева, раскрывающие личный вклад и коллектива его ОКБ в отечественное самолетостроение, показывающие его как крупного государственного и общественного деятеля, как интересную многогранную личность.
Основные направления деятельности музея:
- организация учебных экскурсий для первокурсников по истории университета, о жизни и деятельности А. Н. Туполева;
- организация экскурсий по экспозиции музея и выставкам на его базе для студентов, сотрудников и гостей университета;
- профориентационная работа со школьниками: экскурсии по истории университета и факультетов для старшеклассников, консультации для абитуриентов и их родителей;
- организация тематических выставок, посвященных юбилеям подразделений, выдающихся ученых;
- подбор материалов и методическая помощь в организации выставок для институтов, факультетов и кафедр;
- организация художественных и фото-выставок; организация тематических вечеров, вечеров поэзии, встреч с учеными и выпускниками;
- формирование и научная обработка фондов музея; подготовка материалов по истории вуза для издания книг, брошюр, буклетов, календарей, статей в газеты и журналы;
- оказание помощи студентам в подготовке курсовых работ и научных докладов по истории вуза и авиации;