該展通過110件(套)文物、藝術作品和模型，510張圖片，以及影像視頻和多媒體觸摸屏等多元展示手法，重點展現廣大研制工作者在艱苦條件下創造的非凡人間奇跡、在拼搏奉獻中鑄就的“兩彈一星”精神，以及“兩彈一星”偉業對國家安全和國際戰略格局產生的深遠影響。

中國核工業集團有限公司、中國航天科技集團有限公司、中國科學院等20多家“兩彈一星”研制單位、功勛人物紀念館和相關研究展示單位為展覽提供了彌足珍貴的歷史圖片、文物展品和視頻資料，彌補了國博館藏的不足，各方大力協作成就了這一主題展覽。

同時，歷史照片是近現代史題材展陳的重要表現手法，直觀、真實記錄歷史瞬間和歷史場景的照片，具有文獻資料和實物無法替代的作用。此次展覽的特色之一，在于薈萃較為豐富且彌足珍貴的歷史照片，一幅幅照片將觀眾帶回到那個激情燃燒、奮發圖強的創業年代。