“科技之梦”主要展示过去、现在和未来的幻想如何变为现实，展示科学家在科学探索过程中取得的伟大成就，展示中国领先世界的科技成果、当今世界的未解之谜以及人类对科学永无止境的追问。

共包含科幻殿堂、科技探索、科学天路3个展厅。

其中，科学天路展厅是全国科技馆具有特色、独一无二的展厅。