Музей был открыт 28 сентября 1974 года. В его создании принимал участие член Союза журналистов СССР К. И. Белый, исследователь жизни Ф. А. Цандера, бывший военный летчик А. И. Басманов (он стал первым руководителем музея). Первую экспозицию музея создал ветеран Великой Отечественной войны Л. Н. Труфанов.
Музей долго работал на общественных началах. Размещался он в детском парке культуры и отдыха. В феврале 2003 года здание подверглось нападению вандалов. С огромным трудом удалось спасти космическую коллекцию. В течение более десятка лет работала лишь небольшая выставка «Страницы космической летописи» в здании Кисловодского историко-краеведческого музея «Крепость».
МИК имени Ф. А. Цандера насчитывает 2 890 предметов основного и 2 870 предметов научно-вспомогательного фонда. Среди экспонатов подлинные документы Ф. А. Цандера, полетное кресло космонавта, аварийно-спасательный скафандр «Сокол», образцы космического питания и многое другое. В настоящее время музей располагает новой экспозицией, открытой 19 сентября 2015.
МИК имени Ф. А. Цандера является членом Ассоциации музеев космонавтики АМКОС. Регулярно музей организует всероссийские научно-практические конференции с участием ведущих специалистов ракетно-космической индустрии и профильных музейных учреждений. Музей проводит поисково-исследовательские конференции для учащихся средних школ и другие интересные мероприятия. Примером может служить фестиваль «От винта», проходивший на базе МИК имени Ф. А. Цандера в 2019 году.
Постоянная экспозиция регулярно принимает жителей и гостей курорта, рассказывая об истории освоения космоса и межпланетного пространства.
