中国航天博物馆的一、二层为对外展区，包括前言、古代展区（神火飞鸦、万户飞天、浑仪、火龙出水等）、现代展区（长征系列运载火箭实物、模型、神舟四号返回舱实物、宇航服、火箭发动机实物、航天食品、神舟飞船搭载物、神舟六号飞船发射演示、卫星实物与模型）、未来展区（新一代运载火箭、探月工程等），通过翔实珍贵的历史资料和丰富的实物与模型，以现代展示手段生动地展现了中国航天科技成就及未来航天技术的发展内容。