Návštěvníci mohou spatřit autentické historické automobily a letouny v dopravní hale nebo labyrint toho nejkrásnějšího z české architektury v expozici Architektury, stavitelství a designu. V jiném sále, evokujícím svojí atmosférou tiskárnu, mohou sledovat technický vývoj polygrafie od vynálezu knihtisku až po současnost. Nebo se v dobovém fotografickém ateliéru se skleněným stropem seznámit s unikátními přístroji ještě z doby počátku fotografie. Další expozice představí jednu z nejstarších věd, astronomii, jako významný obor poznání světa.
Stálé expozice Národního technického muzea na Letné byly zpřístupňovány postupně od roku 1948. Jednalo se o expozice cyklistiky, kinematografie, historie dopravy, expozici hornickou, elektrotechniky, hutnictví, astronomie a fotografické a filmové techniky. V 70. letech přibyla expozice měření času, v 80. letech Foto-kino (INTERKAMERA), v roce 1989 Akustika a v roce 1999 Telekomunikace. I když během 70. a 80 let prošla řada expozic výraznými reinstalacemi, pojetí a obsah zůstaly zachovány. Průměrné stáří instalací bylo přes 25 let, což bylo na přelomu nového tisíciletí za hranicí jejich původně plánované fyzické i morální životnosti.
V rámci rekonstrukce muzea proto expozice prošly zásadní obměnou zohledňující moderní formy muzejní prezentace. Rekonstrukce muzea se stala jedinečnou příležitostí k podstatnému rozšíření výstavních kapacit a prezentaci oborů, které dosud neměly svůj prostor. Poprvé v historii muzea dostanou svůj prostor atraktivní sbírky architektury a stavitelství nebo také odborníky vysoce ceněná sbírka polygrafie.