Музей расположился в отреставрированном здании Пожарного обоза, построенном в 1874 году при 1-й части Симбирского полицейского управления, оно стало одним из самых ярких исторических памятников Московской улицы. В 1920-е годы в здании бывшего Пожарного обоза разместилась первая пожарная часть, до 1968 года – городская пожарная часть № 3 Ульяновского горисполкома. В годы Великой Отечественной войны здесь располагалась мастерская по ремонту пожарной техники. 17 апреля 1979 года в здании была открыта постоянно действующая Ульяновская пожарно-техническая выставка.
Реставрация открыла историческую планировку помещений коридора и конюшен, где сегодня представлены уникальные экспонаты – выполненные в натуральную величину конно-бочечные ходы: ручной насосный, санный пароконный и линейка на рессорном ходу. В помещении конюшен восстановлены стойла «образцового варианта». Увидеть такие экспонаты, связанные с организацией пожарной охраны русских городов XIX столетия, можно только в Ульяновске.
Нашел отражение в экспозиции и советский период развития пожарного дела. Он включает в себя комплекс пожарно-технического оборудования и большой раздел по предупреждению пожаров. Открыт и восстановлен гараж – свидетельство жизни пожарной части 1940–50-х годов, – в котором экспонируется уникальный автомобиль на шасси ГАЗ-АА. Это единственный из пяти сохранившихся в мире автомобилей этой марки, доступный широкому зрителю.
