Этот музей в России – уникальный. Его экспозиции расположены не только в основном здании, но еще и на набережной Петра Великого. Там рядом с причалом пришвартованы «экспозиции» музея - научно-исследовательское судно «Витязь», судно космической связи «Космонавт Виктор Пацаев», подводная лодка «Б-413» и средний рыболовный траулер «СРТ-129».
В главном корпусе музея – несколько этажей экспозиций: морские раковины, моллюски и кораллы, аквариумы с пестрыми тропическими рыбками и гордость музея – самый крупный в России скелет кашалота. На крыше музея установлен маяк с громадной линзой Френеля, с помощью которой подаются световые сигналы в море.
«Витязь» - самое крупное в мире научно-исследовательское судно. В его судовом журнале отчеты о 65 научных рейсах. «Витязь» стал первым и самым главным экспонатом музея. «Космонавт Виктор Пацаев» - не просто музейный экспонат. Он до сих пор обеспечивает связь с Международной космической станцией. Подводная лодка «Б-413» - единственная в стране лодка-музей на плаву. Ее экспозиция «Из истории подводного флота России» рассказывает об истории отечественного подводного флота. На рыболовном траулере «СРТ-129» можно получить представление об истории рыбопромыслового флота России.
