这是一座以汽车为主题的专题博物馆，馆内有众多历史上著名车辆的模型和实体，也有汽车内部构造的说明，以及对未来汽车的预测展示，可以了解汽车的历史发展。小朋友们还可以参加模拟赛车、汽车电影等众多体验活动。
汽车博物馆的建筑外形好像一只动感的大眼睛，门口的售票处是在一座火车头里，很有特色。博物馆的地下室是停车位和存包处，个别时段也会有临时展览在此展出。游览区域是地上部分的五层楼，进入后一一步行参观即可，大约需要2小时左右。
一楼：博物馆大厅
一楼是博物馆的大厅，另外还有临展厅和多功能厅等，近年来这里是丰台城市规划展览的所在地，展览比较简单，免费开放，不过需要提前三天进行电话预约。继续参观汽车博物馆则需购买博物馆门票。
二楼：参观著名汽车原型
二楼处有一个中国汽车工业发展展示，有很多当年苏联的吉姆、伏尔加轿车等车的原型，可以参观一下。不过展览较为简单，这一层的主要功能是餐厅和纪念品商店，餐厅分为主题餐厅和快餐厅，主题餐厅的装修十分特别，就是以公路和汽车的元素为主，里面提供西餐，环境非常优雅，人均30-50元左右，快餐厅则比较简单，用餐人均20元左右。纪念品商店里售卖很多汽车模型等纪念品，有兴趣的可以前去参观选购。
三楼：未来汽车影响预测
三楼是汽车未来和对人类生活影响的展示。未来展区里展示了很多概念车和未来汽车预测的模型，很有特点。对人类生活影响展示了汽车带来使生活便捷的变化，但是也有交通拥堵、污染等不良影响，同时展示了人类在应对不良影响上所作出的努力。这一层还有汽车电影、模拟开车、汽车舞蹈（即可以跟着曲子跳舞的汽车）、汽车模型拼装等游戏，适合小朋友们前来娱乐。
四层：学习汽车构造
四层处是以工程技术为主的展示，相对较为专业，展示了汽车的内部构造、生产线等汽车生产中的过程，可以帮助游客更深入的了解汽车。这一层还有汽车设计模拟，即通过电脑自己设计汽车，最后由电脑对设计进行打分，十分有趣。在F1大赛展区，还可以模拟赛车，非常刺激。
五层：了解汽车历史
五层则展示了汽车的历史，从最早的马车、独轮车，中国历史上著名的指南车、击鼓车等，一直展示到如今的汽车。里面有国外的早期蒸汽车、清朝时中国最早的蒸汽车等十分独特的车型，还有甲壳虫、法拉利、福特等早年的老爷车原型，是了解汽车历史的好地方。
