北京汽车博物馆秉承“开门办馆、融入社会”的办馆理念，探索文化、科技、教育、旅游等多方位的融合发展，承担起中国研究汽车文化和科普教育的责任，成为行业的排头兵和引领者，代表中国与世界进行交流，促进“人-车-社会”的和谐发展，努力成为博物馆服务标准化示范平台，社会公共服务平台，世界汽车文化交流平台，文化科普传播教育平台，科教、文化、旅游融合发展平台。以史为鉴，服务当今，放眼未来，促进国与国、城与城、车与车、人与人之间的汽车文化交流，让世界共同分享汽车艺术、技术的专业成果。
2011年开馆以来，北京汽车博物馆先后荣获国家级服务业标准化示范单位、国家二级博物馆、国家AAAA级旅游景区、全国文物系统先进集体、全国优秀科普教育基地、中国汽车文化推广基地、中国品牌旅游景区TOP20、中国汽车设计师之家、京津冀新能源汽车科普及体验基地、北京市爱国主义教育基地、北京市民终身学习示范基地、北京中小学生社会大课堂资源单位、北京市先进基层党组织等荣誉近300项。
创造馆位于北京汽车博物馆第五层，重点展示了汽车诞生发展至今的历史，汽车类型多元化发展的方向以及中国汽车工业发展的光辉历程。设有象征展示、诞生发展、汽车社会和中华动力4个展区及15个主题，展出车辆30辆，展示面积2965平方米。诞生发展展区设有“华夏贡献”、“无马之车”、“改变世界的机器”、“走向大众”四个主题展示。以古代中华文明的车马技术开篇，到蒸汽机时代和奔驰一号的诞生，直至福特T型车的大批量流水线生产，呈现了汽车诞生与发展的漫长历史进程。汽车社会展区设有“百姓汽车”、“公共交通”、“速度天地”、“极致追求”、“越野车传奇”、“运输生产”、“汽车档案”七个主题，展现汽车社会的现状与风采。中华动力展区设有“早期记录”、“激情岁月”、“跳跃的时代”三个主题，展示中国汽车工业的艰辛历程和中国汽车人的不断追求。
进步馆位于北京汽车博物馆第四层，主要展示了汽车的内部结构、工程技术和设计生产，设有象征展示、工程技术、汽车设计、赛车运动和生产制造5个展区及14个主题，展出车辆38部，展陈面积3710平方米。工程技术展区设有“发动机之旅”、“与风共舞”、“安全性能试验室”三个主题，以互动体验的方式直观展示汽车系统与性能的技术与奥秘。汽车设计展区设有“汽车设计”、“梦工场”、“移动的房屋”、“设计之星”四个主题。赛车运动展区设有“精彩的F1世界”、“汽车赛事”、“极限驾驶”三个主题。生产制造展区设有“摩登时代”、“汽车生产线”、“谁主沉浮”三个主题，以情景模拟、剧场体验展示汽车从手工制造到现代化大生产的变革历程。
未来馆位于北京汽车博物馆第三层，主要展示了汽车引发的各种文化现象和对“汽车”这一极大地改变了人类生活的交通工具的思考，以及未来汽车的发展方向和人们对汽车明天的美好憧憬，设有象征展示、汽车生活、资源环境和创新未来4个展区及15个主题，展出车辆10辆，展陈面积3029平方米。汽车生活展区设有“汽车魅力”、“电影中的汽车”、“个性化汽车”三个主题。从汽车广告、汽车音乐、汽车电影和个性汽车等多方面诠释了汽车对我们生活的影响和改变。资源环境展区设有“能源消耗”、“污染排放”、“车辆报废”、“交通拥堵”、“安全事故”五个主题，展示汽车对人类生活及环境的负面影响，引发人们探索人与车、社会、自然和谐发展的途径。创新未来展区设有“智能化交通”、“儿童驾驶学校”、“汽车回收再利用”、“新能源工作站”、“新材料实验室”、“未来汽车”六个主题，倡导人、车、社会、自然和谐发展的理念。
指南车是中国古代用来指示方向的一种机械装置。与利用地磁效应而闻名天下的指南针不同，指南车利用了差速齿轮原理，根据车轮的转动，由车上木人指示方向。不论车子转向何方，木人的手始终指向南方。世界科技史学家、汉学家李约瑟赞它为“世界上第一个自适应系统”。关于指南车构造和原理的记录见于《宋史·舆服志》。
记里鼓车发明于西汉初年，是中国古代用于计算道路里程的车辆，又称“司里车”、“大章车”。车上有两个木人，车行一里就击一次鼓。记里鼓车和指南车都是皇帝出行时的仪仗车，经常被排列在相同位置。记里鼓车是近代里程表、减速器的先驱，是科学技术史上的一项重大成就。
世界上第一辆以汽油为动力的车开始只有三个轮子，这就是德国人卡尔·本茨（Karl Benz，1844～1929）于1885年制造出的“奔驰一号”。1886年1月29日，这辆具备了现代汽车特点的车申请了专利，这一天被视为世界汽车的诞生日。这辆车有三个实心的橡胶轮胎车轮，前面一个小轮，后面两个大轮；在两个后轮之间有一台单缸汽油发动机，产生的动力靠齿轮和链条传给装有差速器的后轴，行驶方向靠操纵杆控制。在车架和车轴间还有钢板弹簧悬架，可提高乘坐的舒适感。“奔驰一号”现藏于德国斯图加特奔驰汽车博物馆，这里展示的是2003年经奔驰公司授权的复制品。
杜瑞亚汽车公司是美国的汽车公司之一，其设计生产的杜里埃L型汽车于1893年开始生产，由于使用手工生产的方式所以产量非常有限，在1903年仅生产了47辆。这里展示的这辆杜瑞亚L型汽车为1903年产的原装汽车，与在颐和园内保存着的那辆由袁世凯进贡给慈禧太后的车系出同门，但不同的是，后者经过了加装顶棚等改装。这辆车在1962年修复后被美国汽车协会（AACA）授予First Junior奖，2006年获得Senior奖。
红旗牌轿车的历史始于1958年，当年5月12日诞生于一汽的中国第一辆国产小轿车被命名为“东风”，生产编号为CA-71，但其并没有真正投入生产。以此样车为基础，1958年8月，一汽第一台高级轿车试制成功并被命名为“红旗”。1958年8月至1959年5月，经多次试验后，红旗轿车定型样车被正式编号为CA72，这是中国有编号的第一辆真正的高级轿车，是中国汽车工业的标志和里程碑。1960年，红旗CA72轿车亮相莱比锡国际博览会，被编入《世界汽车年鉴》。自1959年9月投产下线至1966年停产，红旗CA72轿车陆续生产了202辆。
基于美国派克公司转让的超8系列180型轿车车身，斯大林汽车厂制造出吉斯110型高级轿车。该车配备6.0升8缸140匹马力发动机，车速135公里/小时。吉斯110轿车在前苏联为国家元首用车，数量极为稀少，自1945年6月问世到1959年停产，14年中仅生产了2083辆。新中国成立后，斯大林曾赠送给毛泽东主席二辆吉斯汽车。此后又有十多辆陆续进入中国，其中包括五辆吉斯115型防弹轿车。
9：00—17：00（周一闭馆，法定节假日除外。）
售票时间：9：00—16：00（疫情防控常态化期间，需提前一周预约，可通过北京汽车博物馆官方微信公众号进行实名制购票，参观当日通过身份证和手机扫码进行验票入馆。）
停止入馆时间：16：30
成人票：30元
学生票：20元
乘车路线：
1、乘坐740、特9、685路到“怡海花园南门”站，南侧即是北京汽车博物馆。
2、乘坐地铁9号线到“科怡路”站C口出，向东300米过过街天桥即到；或坐地铁9号线到“丰台科技园”站B口出，向东步行680米即到。
自驾路线：
1、四环内环方向：南四环由东向西行驶，出29号（科丰桥、世界公园、百强大道）出口，第一个红绿灯（科丰桥）下掉头，沿南四环辅路直行1000米即到。
2、四环外环方向：西四环由北向南行驶，经过29号（科丰桥、世界公园、百强大道）后，由第一个出口驶入四环辅路，随后于路口右转行驶至红绿灯处左转即到。
北京汽车博物馆功能布局充分考虑现实功用与未来拓展的需要，其“眼睛”外形和曲线的设计灵感来源于汽车造型和设计手法，金属镶边、曲线形表面和窗条一同展现了博物馆的雕塑造型，俯视其宛如明亮的眼睛，追溯汽车发展的历史，凝视汽车的今天，眺望汽车的未来，寓意“放眼世界、面向未来”。
北京汽车博物馆是中国第一座汽车博物馆，由德国海恩建筑师事务所和加拿大BTH建筑师事务所联合设计。主体采用钢筋砼框架剪力墙结构，利用周边的五个楼梯间布置砼剪力墙，中厅环形空间坡道采用箱型钢结构，屋顶采用钢桁架空间体系；首层完全使用玻璃，外立面主要由玻璃与实体核心交互的半透明穿孔金属板构成，两条曲线形穿孔金属带包围了博物馆，半透明的特点使置身室内、外的人们都能欣赏美景，同时体现着科技感。
2004年3月，北京汽车博物馆取得了征地批文。
2006年4月，北京汽车博物馆破土动工建设。
2007年12月，北京汽车博物馆主体结构落成。
2009年3月26日，北京汽车博物馆组织汽车、文物、博物馆等领域的专家成立了“北京汽车博物馆藏品鉴定委员会”，制定汽车文物藏品定级标准，并承担汽车文物的鉴定工作。
2010年9月，北京汽车博物馆完成所有展项的研发、制作和调试；同年12月，完成藏品的进口通关；年底完成全部布展。
2011年9月23日，北京汽车博物馆正式开馆。
2013年4月28日，北京汽车博物馆正式挂牌国家4A级旅游景区。
2017年12月，北京汽车博物馆获得国家标准化委员会授牌“国家级服务业标准化示范单位”。
2018年7月24日，北京汽车博物馆荣获“全国文物系统先进集体”称号。
2018年8月，国家文物局授予北京汽车博物馆“全国文物系统先进集体”荣誉称号。
2018年9月，经中国博物馆协会决定同意北京汽车博物馆为国家二级博物馆。
2018年10月，被评为全国中小学生研学实践教育基地。
2018年12月19日，北京汽车博物馆入选“2018中国品牌旅游景区Top20”。
2020年11月18日，被北京市文化和旅游局评为“首届北京网红文化艺术类打卡地”。
2020年12月22日，入选“第四批国家一级博物馆名单”。
