این موزه که در سال 1389 افتتاح شد، در ابتدا در شمال مجموعه سعدآباد و در زیر سازه‌ای سبک قرار داشت و در سال 1391در بخش غربی مجموعه، مقابل زمین تنیس شماره دو و سالن بلیارد مجموعه، با عنوان نمایشگاه اتومبیل‌های سلطنتی در ساختمانی شروع به کار کرده است که در گذشته گلخانه بوده است.

ایران در زمان پهلوی با 32 دستگاه خودرو تشریفات، دارای یکی از بزرگترین ناوگان خودروهای تشریفاتی در منطقه بود. یکی از دلایل این واقعیت، مالکیت بخشی از سهام مرسدس بنز توسط ایران بود. این نمایشگاه شامل 9 دستگاه اتومبیل‌هایی از نوع کلاسیک و سلطنتی است که می‌توان به بنز زرهی600 با شش و نیم تن وزن اشاره کرد که ضد گلوله و ضد انفجار بوده و دارای سامانه هیدرولیک تنظیم ارتفاع خودکار است این اتومبیل در زمان خود منحصر به فرد بوده و جزء تولیدات نادر شرکت مرسدس بنز می‌باشد. اولین طرح خودرو انژکتوری- مکانیکی در سال 1957 در کارخانه مرسدس پایه گذاری شد و در سال 1959 ساخت آن توسط همان شرکت آغاز شد. یک دستگاه مرسدس SL300 متعلق به همسر شاه سابق ایران است که جزو نخستین خودروهای انژکتوری ساخته شده در جهان است که در بالا بحث شد. بدنه این اتومبیل از آلومینیوم بوده و قطعات آن مثل یک پازل باز و بسته می‌شود. همچنین یک خودرو رولزرویس فانتوم 5 (از نسل پنجم خودروهای رولزرویس) در ابتدای ورودی نمایشگاه قرار دارد که تنها 375 دستگاه از آن تولید و به سفارش اشرف پهلوی خریداری شده بود. این خودرو تمام امکانات رفاهی از قبیل کولر، یخچال، تلویزیون و... را دارا می‌باشد.
همچنین چندین موتور سیکلت کوچک که متعلق به فرزندان پهلوی دوم بوده است، نیز به نمایش درآمده است. یکی از خودروها نیز مخصوص زمین گلف می‌باشد که در قسمت موتور سیکلت‌ها قرار دارد.