つくばエキスポセンター
プラネタリウム
つくばエキスポセンターのプラネタリウムは、開館当時からあるもので、2005年（平成17年）9月より改修工事を開始し、2006年（平成18年）4月1日に一般公開を再開した。改修されたプラネタリウムは、「ジェミニスターIII」という最新型の設備を静岡県の浜松科学館に次いで日本国内では2番目に導入した。「ジェミニスターIII」は光学系の技術（光ファイバー）とデジタル技術を統合したもので、前者の「惑星を鮮明に映し出す」機能と後者の「立体的な宇宙空間を演出する」機能を活用している。改修工事では設備更新だけでなく、座席をリクライニングシートに変え、席数も334席から233席に減らしてゆとりある空間に変更した。
上映は平日5回、休日（土日祝日）6回で、オリジナル番組・星空解説番組・こども番組・特別番組の4種類を用意している。こども番組にはポケットモンスターが登場する作品もある。
初代のプラネタリウム
初代プラネタリウムも現在のプラネタリウムと同様、完成当時最新鋭の科学技術を導入した設備であった。また、完成当時は世界最大のプラネタリウムであった。特に日本が世界に先駆けて開発してきた高品位テレビ（ハイビジョン）は特徴的だった。杉本・渡辺（1985）はこの高品位テレビの詳細な構成図・機器の規格等を論文にまとめている。同論文によれば、高品位テレビで主に実写映像やアニメーションのような動的な映像を映写し、プラネタリウムで全体とその流れを映写するという、両者を組み合わせた運用がなされていた。
プラネタリウムの直径は現在と同じ25.6m、高品位テレビは縦4.8m・横8.0mで、大学・日本放送協会・NHKエンジニアリングサービスなどから成る「国際科学技術博覧会大型映像システム調査委員会」の調査報告に基づいて設計された。
科学万博会期中
「人間・居住・環境と科学技術」をテーマに開かれた国際科学技術博覧会（科学万博つくば'85）では、日本政府が出展する展示館が5館あり、そのうち当初から恒久施設として建設されたのが、つくばエキスポセンターであった。科学万博は当時の筑波郡谷田部町御幸が丘（現在のつくば市御幸が丘）を第1会場、新治郡桜村吾妻（現在のつくば市吾妻）を第2会場（都心会場・シティ会場）とし、エキスポセンターは第2会場に建設されることになった。1983年（昭和58年）、起工式を挙行、1985年（昭和60年）3月10日に政府出展の他の4館と同時に開館式を行った。
1985年（昭和60年）3月17日に万博が開幕、同年9月16日までの会期中に万博には20,334,727人が訪れた。会期中は第1会場と第2会場の間、約4kmをシャトルバス（200円）が結んだ。しかし第1会場から離れたエキスポセンターのある第2会場は、閉幕日こそ賑ったものの、ほかの日は入場者数が振るわず、隣接地で営業していたふれあいランドのテナント44店のうち3割が会期中に閉店に追い込まれるほどであった。
万博会期中のつくばエキスポセンターは、サイエンスフォーラム（日本の科学技術を世界に発信）、こどもパーク（環境・人間の再発見をテーマ）、コズミックホール（プラネタリウム・高品位テレビ、松本零士作『アレイの鏡』を上映）の3つから構成されていた。閉幕日には、日本政府館の総館長を務めた福島公夫がエキスポセンターについて「万博の記念館の役割も持たせ、主会場の展示を残す計画です。」と表明した。科学技術庁ではこの時、運営母体となる財団法人の結成・政府館の展示物のうちエキスポセンターに移すものの精選・予算措置などの準備を進めていた。
科学万博閉幕後
万博の閉幕後、第2会場は再整備が行われ、1986年（昭和61年）4月17日に科学万博開催記念の施設としてつくばエキスポセンターが再開した。再開に際しては、運営団体として1986年（昭和61年）3月28日に財団法人つくば科学万博記念財団が設立された。
開館日の4月17日には9時より開館神事が行われた後、コズミックホールで300人が出席して科学万博の思い出フィルムの鑑賞を中心とする開館記念式典が挙行された。初代館長には、科学万博の日本政府館の総館長も務めた福島公夫が就任した。科学技術庁政務次官の前島英三郎は、この席で「わが国にとって科学技術の果たす役割は大きく、それだけ同センターの意義も大きい」と語った。一般公開は翌日の4月18日から始まり、10時20分に吾妻保育園の園児がくす玉を割ってオープンとなった。初日は茨城県立岩瀬高等学校の生徒360人や牛久老人会の会員50人を含む1000人が来館し、ロボットなどの展示物に見入った。
2006年（平成18年）4月にプラネタリウムを最新鋭の設備に更新した。
つくば科学万博記念財団
財団法人つくば科学万博記念財団（ざいだんほうじんつくばかがくばんぱくきねんざいだん）は、1986年（昭和61年）3月28日に発足した財団法人。2012年（平成24年）度から公益財団法人へ移行。つくばエキスポセンターの運営と国際科学技術博覧会記念基金事業・科学館連結事業を3大事業としている。2011年（平成23年）現在、財団法人の理事長は、つくばエキスポセンター館長を兼ねる木阪崇司。