Богатейшая коллекция старинных зарубежных и отечественных автомобилей, машин городских служб и пассажирского транспорта.
Здесь хранится уникальное собрание ретромоделей всех видов городского транспорта. Музей принимает в свою коллекцию старинные автомобили из частных собраний, причём даже в плачевном состоянии, и реставрирует их. Многие уникальные экземпляры часто имеют не только техническую, но и художественную ценность. Автомобили отражают развитие науки, техники и производства своего времени и своей страны, предпочтения людей и модные тенденции.
В первом зале музея выставлены автомобили как представительского класса, так и более дешёвые и доступные. Здесь можно увидеть автомобили Паккард. Компания, которая их производила, прекратила существование в 1958 году. Представлены восстановленные копии советских гоночных автомобилей ГЛ-1 — Гоночная Липгарта, которые были созданы на базе ГАЗ М1 и ГАЗ-11-73. Здесь есть и Линкольн 1933 года, и первый послевоенный Кадиллак. Удивляет своим необычным внешним видом микролитражка Цундап Янус 1957 года выпуска, а вот автомобиль DKWF8 1940 года является типичным автомобилем тех лет. Автомобили, выпускаемые Hudson Motor Car Company, конкурента Ford и Сhevrolet, который, однако, прекратил существование в 1954 году. Автомобили Horch — автомобили высшего класса тридцатых и сороковых годов. Mercedes Benz 320 1937 года, который использовался как скорая помощь. Завершает экспозицию культовый, самый массовый автомобиль начала ХХ века Ford T, производство которого было налажено не только в США, но и в других странах.
Экспозиция второго зала знакомит посетителей с отечественными автомобилями: Москвич, ИЖ, ЗАЗ, ГАЗ разных моделей. Первый советский автомобиль представительского класса ЗИС-101, coзданный на основе Бьюик 32-90. В производстве ЗИС-101 применялось дерево — особый сорт бука, так что этот автомобиль был отчасти деревянным. В этой модели впервые отапливался салон, было радио и термостат. В послевоенные годы ЗИС-101 использовался в качестве городского такси.
Советский лимузин ЗИС-110 разработан по личному указанию Сталина, а «членовоз» ЗИЛ-114 обслуживал исключительно руководителей страны. Кроме того, в коллекции музея бронированный лимузин высшего класса ЗИЛ-41054, редчайший автомобиль ЗИЛ-41072 Скорпион (их было выпущено всего восемь штук), культовый автомобиль Советского Союза ГАЗ-21, интереснейший экземпляр — солнцемобиль Минисол, легендарный ГАЗ М-20 Победа, автомобиль Маруся — первый советский спорткар. Широко представлены Москвичи — автомобили АЗЛК разных моделей, в том числе экспериментальных.
Экспозиция третьего зала представляет различные автомобили, не объединённые какой-либо темой: Mercedes, BWV, Chevrolet, Toyota, Bentley, Volkswagen, Ford, Cadillac различных моделей.
В четвёртом зале собраны автомобили специального назначения: грузовики, тракторы, автомобили повышенной проходимости, аэросани, военные авто, внедорожники, милицейские машины.
В музее созданы условия для посещения родителей с детьми и людей с ограниченными возможностями.
В 2023 году музей переедет на новую площадку недалеко от площади трёх вокзалов — гараже архитектора Константина Мельникова на Новорязанской улице, 27. Однако пока главное здание не открыли, часть экспозиций можно посмотреть на трёх площадках: