围绕“航空航天、航海、自然灾害、信息通信”四大主题，诚毅科技探索中心设有七大展区，分别为“梦想启航站”展区，“星际探索”展区，“航空实验室”展区，“航海实验室”展区，“海洋总动员”展区，“自然启示录”展区，“沟通无限”展区。位于一楼的梦想启航站展区浓缩了四大主题展区精华，专门为儿童量身定制了迷你科技主题探索乐园。三楼包含了四个展区，展现了“上天入海”各领域技术的应用与原理，四楼两大展区以寓教于乐的形式让游客学习避险知识，并展现了通信技术发展及在各领域中的应用。

　　五大国内首创的核心展项有三项位于主展馆，分别为“巨型滑梯”、“中庭光影秀”、“天宫一号”，让游客感受从宇宙到地球的精彩历险体验。其中，“天宫一号”展项位于三楼的星际探索展区内，是国内唯一、以1：1比例还原天宫一号和神舟飞船对接的航天互动体验舱;“巨型滑梯”位于副中庭，滑梯最大高差达17米，舱体由精密钢材管道和透明强化面罩组成，并覆盖着五颜六色外星信号LED灯带，让游客滑旋而下体验宇宙虫洞穿越之旅;“中庭观影秀”是由规模达300多平方米的LED地砖屏幕组成，在各种光影和音乐的配合下，上演一出刺激的大型科幻表演。