Решение о его создании связано с Политехнической выставкой 1872, вернее, с предложением Общества любителей естествознания, антропологии и этнографии использовать ее фонды для создания научно-технического просветительского центра для широкого посещения гражданами. Эта идея была поддержана профессурой Московского университета. Четыре корпуса музея строились более 30 лет, современный облик этот грандиозный комплекс приобрел в 1907 году. С тех пор до января 2013 года он служил делу популяризации достижений науки и техники. В апреле 2010 года по поручению президента Д. А. Медведева Правительством РФ начата разработка новой концепции Политехнического Музея, в результате чего принято решение создать на его базе суперсовременный и по форме, а, главное, по содержанию, Музей науки. Воплотить эту идею в жизнь планируется до 2018 года. На время реконструкции принято решение открыть выставки экспонатов из фондов Политехнического музея в одном из павильонов ВВЦ. В октябре 2013 года откроется пилотная часть выставки, с начала 2014 года будет запущена программа временных выставок Политеха, а к декабрю 2014 года экспозиция будет создана полностью.