Спроектирован и построен Константином Мельниковым в Кривоарбатском переулке в Москве в 1927-1929 годах по «системе Мельникова», которую он предлагал для применения в массовом строительстве. Два разновысоких цилиндра на одну треть врезанные друг в друга, создают неповторимую объемно-пространственную композицию сооружения, известную во всем мире. В этом доме архитектор жил до последних дней.

После смерти архитектора в Доме постоянно проживал его младший сын, Виктор, унаследовавший дом вместе со своей старшей сестрой Людмилой. После смерти Людмилы Константиновны, половина Дома была продана её сыном Сергею Гордееву. В 2010 году Сергей Гордеев подарил её Российской Федерации для создания Музея. В настоящее время она находится в оперативном управлении Государственного музея архитектуры имени А.В. Щусева.

Вторая половина была завещана Виктором Мельниковым государству, при условии создания Государственного музея Константина и Виктора Мельниковых. Музей был создан приказом Министерства культуры Российской Федерации в феврале 2014 года.

В марте 2014 года Дому Мельникова распоряжением Правительства РФ присвоен статус объекта культурного наследия федерального значения. В настоящее время открыто наследственное дело и последовательно выполняются остальные условия, изложенные в завещании Виктора Мельникова.

Государственный музей Константина и Виктора Мельниковых является центром сохранения, изучения и популяризации творческого наследия архитектора Константина Мельникова и его сына, художника Виктора Мельникова. Музей учреждён приказом Министерства культуры РФ № 350 от 27 февраля 2014 года по инициативе Государственного музея архитектуры имени А. В. Щусева и является его филиалом.

Этому событию предшествовали многочисленные судебные тяжбы наследников Константина Мельникова за право распоряжения домом Мельникова и творческими архивами архитектора и художника. Учреждение музея было одним из условий завещания Виктора Мельникова, согласно которому он завещал своё имущество, в том числе дом, его мемориальную обстановку и творческие архивы Российской Федерации.

Мемориальная часть экспозиции Музея будет находиться в Доме Мельникова, всемирно известном памятнике архитектуры авангарда, расположенном по адресу: Москва, Кривоарбатский переулок, дом 10. В настоящее время посещение Дома Мельникова как объекта культурного наследия возможно исключительно в составе экскурсионных групп.

Постоянная экспозиция музея, посвящённая жизни и творчеству Константина и Виктора Мельниковых, а также фондохранилище будет располагаться в пешеходной доступности от Дома Мельникова по адресу: Москва, улица Воздвиженка, дом 5/25, стр. 17.