Музей ЛИИ был образован в 1981 году, в преддверии 40-ой годовщины со дня образования Института, на базе кабинета внедрения новой техники, созданного в 1970 году. Здесь были собраны и систематизированы многие документы исторического характера, раскрывшие особо значимую роль Института в создании авиационной техники, формировании такого уникального научного направления, как летные исследования и испытания, сертификация самолетов и вертолетов. Музей награжден дипломами российских и международных выставок за активное участие в их работе.

В настоящее время музей является своеобразным местом сбора, обобщения и распространения истории создания авиатехники, хранения текстовой и аудиоинформации, фото и кинодокументов, отражающих этапы отечественной авиации, персоналии, традиции, сложившиеся на пути создания и становления современной реактивной авиации и ракетно-космический техники. Зримо и выпукло отражен вклад коллектива Института  а авиационную науку  и производство. На стендах музея демонстрируются отдельные образцы, включая средства измерения для летных испытаний прошлых лет, макеты, модели.