Адрес ссылки академика Сахарова много лет назад часто повторяли различные западные радиостанции: пр. Гагарина, 214. Музей состоит из двух частей.

Первая — экспозиционный зал, рассказывающий о жизни академика, его предках-нижегородцах, об учебе и семье, научной работе и общественной деятельности, о периоде ссылки и последних годах жизни.

Вторая часть — мемориальная квартира, где рассказывают почти детективную историю его пребывания в семилетней горьковской ссылке: неоднократные похищения рукописи воспоминаний, круглосуточный пост милиции у входа и слежка КГБ из соседнего дома.

В стандартной по советским меркам четырехкомнатной квартире воссоздана обстановка того времени. Часть экспозиции посвящена правозащитнице Елене Боннэр, второй жене Сахарова — от ее лица ведется рассказ в моноспектакле «Кефир надо греть», который можно увидеть в музее раз в месяц.