Музей оставался заводским долгие годы, хотя интерес к его коллекции выходил далеко за пределы завода. Доступ групп посетителей на территорию оборонного предприятия был, понятно, связан с большими организационными трудностями. В 1959 г. музею выделили помещение в центре города, но тесноватое. В 1972 г. на баланс оружейного завода передали здание бывшего Богоявленского собора на территории Тульского кремля, которое в 1985-м и предоставили музею. Официально Тульский музей оружия в этом здании открыли 18 мая 1989 г.
В 1996 г. музей перешел в ведение Министерства оборонной промышленности и постановлением правительства получил статус государственного. Было также принято решение о возведении для него нового здания. Строительство началось в 2000 г. и с передачей музея в ведение Министерства культуры в 2006 г. оно продолжилось. Шестиэтажное здание с купольным завершением, хорошо известное теперь как "здание-шлем", торжественно ввели в эксплуатацию в марте 2012 г. Однако формирование постоянной экспозиции требовало времени и немалой работы. Торжественное открытие новой экспозиции Тульского государственного музея оружия состоялось 23 февраля 2015 г.
В настоящее время музей располагает 13137 единицами хранения (включая документальные источники), из них в постоянной экспозиции представлено около 1150. Постоянная экспозиция размещена сейчас на двух уровнях. Первый экспозиционный уровень (второй этаж здания) посвящен истории стрелкового и холодного оружия с XIV века до 1914 г., второй (третий этаж) - с 1914-го по 1945 г.
Используя конфигурацию здания, экспозицию на каждом уровне построили по типу фортеции второй половины XVII в., т.е. классической системы долговременной фортификации "эпохи Вобана" с бастионной линией и расчлененной системой внешних сооружений. Витрины сложной в плане формы сочетают острые углы и плавные дуговые линии - это идея двойственного характера оружия, агрессии и защиты. В центре каждого экспозиционного уровня находится пятиугольная витрина, где фоном для экспонатов служит кольчужное полотно - последнее средство защиты и в то же время символ преемственности традиций защиты Отечества.
Пулемет системы Максима обр.1905 г. №1 тульского производства и разрезной пулемет обр.1910 г.
Драгунская и пехотная винтовки обр.1870 г.
Русский пулемет "Максим" обр.1910 г. на станке Соколова первоначального образца в инсталляции, посвященной боям Первой мировой войны.
Опытные винтовки систем Рощепея и Токарева, созданные в рамках работ Комиссии по выработке образца автоматической винтовки в 1908-1913 гг.
Интересно и само оформление витрин: их нижняя часть отделана деревом (ложе ружья), а верхняя - металлом (ствол). Надо отметить, такая идеологическая система никак не помешала чисто практической цели - наибольшей наглядности и информативности. Та же многогранная конфигурация витрин и размещение в них большого количества образцов позволяет осмотреть их подробно и с разных ракурсов. Такой "разносторонний" взгляд на оружие важен и для знатоков, и для тех, кто только знакомится с этим миром.
Экспозиция строго выстроена и хронологически, и тематически. При этом история оружия увязана с событиями военной истории, а также с развитием оружейного производства и его технологий - прежде всего, конечно, речь идет об истории производства оружия в Туле. Отдельные витрины посвящены началу оружейного и "железного" производства в Туле в XVII в., созданию в 1712 г. Тульского оружейного завода. Представлена, например, грамота "с прочетом" (копия, конечно) царя Алексея Михайловича тульскому воеводе Вельяминову о запрещении привлекать оружейников к посадским повинностям и об ускоренном производстве оружия; рядом демонстрируются предметы, изготовлявшиеся оружейниками того времени. В Туле формировалось особое сословие казенных оружейников со своими привилегиями, но и с весьма жесткими обязанностями перед государством.
Различные образцы огнестрельного и холодного оружия XVIII в. собраны в витрине под портретом Петра Великого и цитатой из указа Правительствующего Сената о постройке Тульских оружейных заводов: "...1712 [года] февраля 15-го дня Великий Государь... Петр Алексеевич... указал... при той оружейной слободе, изыскав удобное место, построить заводы, на которых можно ружье, фузеи, и пистолеты сверлить и обтирать, а палаши и ножи точить водою...".