Sito nella vasta struttura semicircolare dietro alla rotonda del Palace of Fine Arts (è in progetto il trasferimento del museo in un edificio più vasto dell'Embarcadero), questo museo innovatore dedicato alle scienze, all'arte e alla percezione umana è servito da modello a vari musei delle scienze in tutto il mondo, sin dalla sua inaugurazione nel 1969. Il creatore dell'Exploratorium, il fisico Frank Oppenheimer, sosteneva che un museo può trasmettere al meglio insegnamenti scientifici solo attraverso mostre interattive. Oggi vi sono oltre 650 mostre dedicate a fisica, elettricità, scienze naturali, termodinamica, clima, luce, psicologia, linguistica, percezione dei sensi e altri temi. Ogni mostra presenta esaurienti spiegazioni e lo staff del museo è disponibile per rispondere a tutte le domande. Tra le mostre più visitate: la dimostrazione in miniatura dei tornadi; la Shadow Box, dove le ombre dei visitatori sono "registrate" temporaneamente su una parete, e la sala dedicata alle illusioni ottiche. Un biglietto supplementare è necessario per il Tactile Dome, una sala totalmente buia, dove i visitatori possono orizzontarsi solo con il tatto (si consiglia di prenotare; 415-561-0362). Negli atelier del piano principale vengono preparate nuove mostre sotto gli occhi dei visitatori.