В 1947 году в рамках празднования 100-летия со дня рождения великого учёного было принято Постановление Совета Министров СССР «Об увековечивании памяти Н.Е. Жуковского и к 100-летию со дня его рождения», подписанное И.В. Сталиным. С целью сохранения и изучения научного наследия, оставленного Н.Е. Жуковским, увековечивания памяти «отца русской авиации», его учеников и соратников был создан Научно-мемориальный музей профессора Н.Е. Жуковского, который открылся в день рождения учёного 17 января 1956 года. Открывал музей патриарх отечественного самолётостроения А.Н. Туполев.
Проект первого тематического плана музея разрабатывался Советом музея, в который входили ученики Н.Е. Жуковского: А.Н. Туполев, А.А. Архангельский, В.П. Ветчинкин, Г.М. Мусинянц, К.А. Ушаков, Г.Х. Сабинин, главные конструкторы С.В. Ильюшин, А.И. Микоян, П.О. Сухой, А.С. Яковлев, С.А. Лавочкин, В.Я. Климов, крупнейшие учёные в области авиации С.А. Христианович и М.В. Келдыш.
Это единственный в стране музей, сохраняющий научное наследие Н.Е. Жуковского, и, по сути, настоящий центр истории отечественной авиационной науки.
Музей расположен в двухэтажном особняке конца XVIII века в Москве. С 1915 года в нём находились общежитие для лётчиков и учебные помещения теоретических курсов авиации при Московском императорском техническом училище, которыми руководил профессор Н.Е. Жуковский. Знаменитая Военно-инженерная академия имени Жуковского - преемница этих курсов. Интересно отметить тот факт, что здание, в котором сейчас расположен музей, являлось первым, которое по просьбе Н.Е. Жуковского было в 1918 году передано советским правительством только что образованному ЦАГИ (Центральный аэрогидродинамический институт).
В экспозиции музея, размещённой в шести залах, отражена научная биография профессора, создание Н.Е. Жуковским научно-экспериментальной базы аэродинамики в России, создание и первые годы работы ЦАГИ, рекордные перелёты 30-х годов, отечественная авиация в довоенное время и в годы Великой Отечественной войны, авиационная наука и техника в эпоху создания реактивной авиации и ракетно-космической техники.
В музейное собрание входят коллекции моделей самолётов, автожиров, вертолётов, планеров, первых советских ракет, макеты первого искусственного спутника Земли, спускаемого аппарата космического корабля «Восток», модели авиационных и ракетных двигателей, аэродинамических труб - всего более 350 единиц. Значительную часть музейного собрания составляют подлинные рукописи, биографические материалы Н.Е. Жуковского, его личная библиотека, мемориальные предметы и мебель, принадлежавшие Николаю Егоровичу.
Настоящие «жемчужины» экспозиции - это экспонаты, признанные памятниками истории техники, которые можно увидеть только здесь: подлинный планер Отто Лилиенталя, приобретенный Н.Е. Жуковским во время поездки в Германию в 1895 году; модель самолёта «Илья Муромец» конструктора И.И. Сикорского, изготовленная на Русско-Балтийском заводе в 1915 году; плоская аэродинамическая труба, построенная еще в 1909 году в Императорском техническом училище под руководством А.Н. Туполева; солнечный указатель курса с самолёта АНТ-25 экипажа М.М. Громова.
Кроме того, в музее можно познакомиться с предметами из фондов учёных ЦАГИ и авиаконструкторов, увидеть художественные произведения, выполненные известными скульпторами и живописцами.
Научно-мемориальный музей профессора Н.Е. Жуковского был создан и функционировал в составе Центрального аэрогидродинамического института. С 2020 года музей был передан в Министерство культуры Российской Федерации и стал филиалом Государственного музея истории космонавтики имени К.Э. Циолковского. В музее проводятся обзорные и тематические экскурсии, временные выставки, ежемесячно проходят научные семинары имени С.М. Белоцерковского и заседания Клуба любителей истории авиации и отделения истории авиации Академии наук авиации и воздухоплавания.
Вклад музея профессора Н.Е. Жуковского в дело популяризации достижений отечественной авиации и сохранения её истории трудно переоценить. Молодёжь и школьники многих поколений прошли через этот музей и впоследствии стали специалистами в различных отраслях авиационной науки.