Самым значимым объектом московского Парка Победы является Центральный музей Великой Отечественной войны.

Это один из немногих музеев такого масштаба, подробно рассказывающих об ужасах войны. Здание музея представляет собой куб с огромным куполом и 15-метровым шпилем.
В семи круглых основаниях здания расположены диорамы ключевых событий войны. Музей контрастно сочетает разные залы: Зал Славы чтит героев, а Зал Памяти выражает скорбь по погибшим. Также здесь есть кинолекционные залы и масштабная военно-историческая экспозиция.
Первый зал, куда попадают посетители, содержит галерею кавалеров ордена "Победа". Их бронзовые бюсты работы Зураба Церетели установлены по периметру.
Перед Залом Славы находится композиция "Щит и меч Победы" — декоративные щит и меч из златоустовской стали, украшенные уральскими самоцветами.
Главный зал музея увековечивает имена более 11800 Героев Советского Союза и РФ на белоснежных мраморных пилонах.
Центральное место занимает бронзовая скульптура "Солдат Победы" с мечом тульских оружейников. Купол украшен барельефами городов-героев.
Этот зал создан в память о 26,6 миллионах погибших. В центре — скульптурная группа "Скорбь", светильники в виде свечей и "хрустальные слезы" на потолке.
Экспозиция "Путь к Победе" содержит тысячи артефактов войны: оружие, технику, фотографии и письма.
Электронная и печатная Книги Памяти содержат сведения о судьбах миллионов солдат. Здесь можно найти информацию о погибших родственниках.
В парке представлено более 300 образцов техники стран-участниц войны.
Музей проводит концерты, конференции и торжественные мероприятия в своих залах.
Шесть масштабных диорам посвящены главным битвам войны:
Диорамы дополнены подлинными артефактами: фрагментом дерева с деталью "Катюши", трубой дирижера с парада 1941 года и другими реликвиями.