Národní technické muzeum

První expozice pro širokou veřejnost otevřelo Technické muzeum ve Schwarzenberském paláci v září 1910. Z Technického muzea se název po vzniku Československé republiky změnil na Technické muzeum československé a později v roce 1939 na České muzeum technické. Název Národní technické muzeum nese od roku 1951, kdy bylo zestátněno.

Zestátnění přineslo i další změny – zvýšení počtu zaměstnanců a otevření nových expozic z oboru hornictví, doprava, hutnictví, astronomie, geodézie, elektrotechnika, strojírenství, měření času a fotografická a filmová technika.

Některé z exponátů, které byly umístěné v depozitářích v Invalidovně v Karlíně, byly zničeny při povodních v roce 2002. Následná rekonstrukce trvala skoro celé desetiletí. Rekonstrukci se nevyhnula ani budova na Letné. V roce 2003 začala přestavba s cílem vrátit budově původní podobu, navrženou architektem Babuškou. Ke znovuotevření došlo v únoru 2011.

Architektura, stavitelství a design

Muzeum architektury a stavitelství představuje nejvýznamnější architektonické počiny v českých zemích od druhé poloviny 19. století až po současnost. Návštěvník se zde seznámí s uplatněním inženýrských prvků ve stavitelství, s technologií stavby řetězových mostů, se železnými konstrukcemi střech a příhradových mostů, ve zkratce pozná nejvýznamnější stavby a charakteristické znaky jednotlivých slohů a stylů – historismu, secese, moderny, kubismu, konstruktivismu, funkcionalismu až k socialistickému realismu a hromadné panelové výstavbě let šedesátých.

Astronomie

Expozice Astronomie je koncipovaná jako nekonečný prostor vesmíru plný zářících hvězd v podobě unikátních sbírkových předmětů. Úvodní část eliptického půdorysu Z dějin astronomického poznání představuje nejvýznamnější mezníky v dějinách astronomie v časovém rozpětí cca 6 000 let. Nejstarším předmětem sbírkového fondu je meteorit nalezený roku 2005 v Argentině na území Campo del Cielo, starý téměř 5 000 let.

Doprava

Expozice historie dopravy v tzv. „dopravní hale“ poutá tradičně největší pozornost návštěvníků. Svět staré techniky promlouvá zde zvlášť působivě. První automobily poháněné spalovacím, ale také parním motorem, vývojová řada motocyklů od konce 19. století do současnosti, ukázky železniční techniky, letadla zavěšená od stropu, počínaje košem plynového balonu, přes kluzák Igo Ericha, Kašparův letoun, s nímž vykonal dálkový přelet, unikáty historických letadel Anatra Anasalj, Traktor, sportovní letouny Zlín Z XIII, Z 50 L a desítky dalších, to vše vytváří bizarní a neopakovatelnou atmosféru jakéhosi chrámu techniky, v němž mají své slovo jak proslulé a dokonalé stroje, které se osvědčily, tak i mechanismy dokumentující omyly či slepé uličky techniky.

Fotografický ateliér

Tvoří úvodní část připravované rozsáhlejší expozice FOTO KINO (fotografická a filmová technika). Vývoj fotografie, její uplatnění a vliv na společnost, je zde prezentován společně se základními fotografickými procesy, jejich vývojem a principy. Jednotlivá historická období jsou dokumentována používanými přístroji a originálními dobovými fotografiemi.

Hornictví

Expozice dějin hornictví je věnována vývoji hornictví od paleolitu po současnost. Náplní je především představení báňské techniky a dobývacích technologií v průběhu dějin. Nově bude expozice zaměřena na důlní stroje a zařízení, přičemž bude věnována značná pozornost báňskému strojírenství.

Hutnictví

Expozice dějin hutnictví s podtitulem Kovy - cesta civilizace prezentuje technický a historický vývoj hutnictví a jeho vazbu k životu společnosti, kterou nejvíce ze všech kovů ovlivnilo železo. 

Chemie kolem nás

Cílem expozice Chemie kolem nás je poukázat na souvislosti, které si řada lidí vlastně vůbec neuvědomuje. Řada předmětů, které bereme denně i několikrát do ruky, mnoho dějů, které považujeme za běžné, pochází od chemiků ve výzkumných, vývojových, technologických a průmyslových laboratořích.
V expozici jsou představeny i významné osobnosti tohoto oboru. Práce významného českého chemika Jaroslava Heyrovského, který obdržel v roce 1959 Nobelovu cenu za objev polarografu, nebo dílo Otto Wichterleho, jehož vynález měkkých kontaktních čoček byl světového významu a ve výstavě návštěvníky upoutá jeho kopie čočkostroje ze stavebnice Merkur

Interkamera

Expozice s podtitulem Prostor, barva a pohyb navazuje na část první s názvem Fotografický ateliér, věnovanou vývoji fotografické techniky. Právě ten umožnil expanzi fotografie do nových oblastí: rekonstrukce prostorového vjemu, zachycení barevného obrazu a zachycení pohybu, kterou představuje část druhá.

Měření času

V expozici Měření času jsou vystaveny vedle elementárních časoměrných přístrojů, jako jsou sluneční, vodní, ohňové a přesýpací hodiny, a mechanických kolečkových hodin, kterým je v expozici dán velký prostor, také přístroje sestavené za využití elektřiny, elektroniky a nakonec též aplikace kvantových fyzikálních jevů při konstrukci hodin.

Tiskařství

Tiskařství, spojené s výrobou knih, časopisů, novin a tiskovin, má v českém prostředí mimořádné místo. Knižní kultura a tisk byly úzce propojeny s formováním novodobého národního vědomí. Prostřednictvím vystavených strojů a zařízení má návštěvník expozice možnost se seznámit s vývojem hlavních tiskařských technologií a sledovat jejich technický vývoj od vynálezu knihtisku až po současnost.

Technika v domácnosti

Expozice Technika v domácnosti je první expozicí tohoto druhu v dějinách NTM, a jednou z mála takto zaměřených expozic ve střední Evropě. Na ploše 600 metrů čtverečních prezentuje vývoj „pomocníků v domácnosti“: techniku usnadňující hygienu, úklid, praní a žehlení, šití a úpravu oděvů, přípravu pokrmů atd. na pozadí dějin českých zemí zhruba od poloviny 19. století do současnosti. 

Technika hrou s výstavou Top Secret

Výstavní prostor sálu s názvem Technika hrou ožije putovní výstavou Top secret z produkce science centra Techmania. Tato interaktivní výstava o špionážních taktikách na desítkách exponátů ukazuje principy daktyloskopie, balistiky, kódování dokumentů apod. Atmosféra výstavy je plná záhad. Během výstavy se sami návštěvníci mohou vytrénovat v dobrého špiona, najít skryté kamery, odposlechnout tajné konverzace, odemknout zámek od bezpečnostního trezoru, pokusit se schovat kamery nebo přelstít senzory, vstoupit do vysoce zabezpečené oblasti, která je pod stálým dohledem, rozluštit šifru nebo zašifrovávat, hrát si na někoho jiného a vidět přetvářku ostatních. Zatímco si návštěvníci ve výstavě hrají a experimentují se špionáží a policejními technikami, dovídají se také o skutečném světě špionáží, učí se používat různé finty a mohou se dozvědět novou formou zajímavé informace o vědeckých objevech.