Музейдің басты ерекшелігі – оның тарихи кеңістікте орналасуы. Ғимарат 1884 жылы Ыбырай Алтынсарин негізін қалаған екі сыныптық орыс-қазақ училищесінің орнына салынған. Сондықтан бұл орын қазақ даласындағы алғашқы зайырлы білім беру тарихымен тікелей сабақтасады. Ғимараттың сәулеттік жобасын сәулетші Хажымұрат Күшіков әзірлеген. Оның композициялық құрылымында дәстүр мен жаңашылдық қатар көрініс тапқан: бір бөлігі ХІХ ғасырдағы мектептің келбетін жаңғыртса, екінші бөлігі қазақтың киіз үйінің үлгісінде салынған.

Музейдің ашылуы Ыбырай Алтынсариннің туғанына 150 жыл толуына арналған мерейтойлық іс-шаралармен тұспа-тұс келді. Салтанат Өтелбаеваның мәліметінше, музейдің алғашқы қорын қалыптастыруда 1991 жылы ұйымдастырылған «Ыбырай Алтынсариннің ізімен» ғылыми-танымдық экспедициясының маңызы зор болды. Экспедиция барысында ағартушының өмірімен байланысты тарихи орындар араланып, көптеген құжаттар, фотосуреттер мен архивтік материалдар жинақталған. Сонымен бірге Орынбор қаласындағы Алтынсарин білім алған оқу орнына мемориалдық тақта орнатылып, ағартушының өмір жолын жаңғыртуға бағытталған маңызды жұмыстар жүргізілді.

Қазіргі музей экспозициясы бірнеше тақырыптық бөлімнен тұрады. Экспозициялар ағартушының өмірбаянын баяндаумен ғана шектелмей, қазақ даласында ағарту ісінің қалыптасу эволюциясын көрсетеді. Мұнда келушілер Алтынсариннің балалық шағынан бастап Торғайдағы қызметіне, мектептер ашу ісіне, оқулықтар даярлауына және халыққа білім беру саласындағы реформаларына дейінгі барлық кезеңмен таныса алады.

Экспозицияның ерекше бөлігінің бірі – ХІХ ғасырдағы мектеп интерьері қалпына келтірілген мемориалдық сынып. Бұл залда сол кезеңдегі оқу құралдары, ағаш парталар, кітап сөрелері, тақта, жарық шамдары және жылыту пеші қойылып, сол заманның оқу үдерісі көрнекі түрде бейнеленген. Мұндай шешім келушілерге тарихи атмосфераны сезінуге мүмкіндік береді.

Музей қорында сақталған жәдігерлердің ғылыми құндылығы ерекше. Салтанат Өтелбаева атап өткендей, қорда он екі мыңнан астам тарихи материал жинақталған. Олардың қатарында сирек кітаптар, қолжазбалар, мұрағаттық құжаттардың көшірмелері, фотосуреттер, ағартушының туыстарына тиесілі жеке заттар және ХІХ ғасырдағы қазақ қоғамының әлеуметтік-мәдени өмірін сипаттайтын деректер бар. Әсіресе Ыбырай Алтынсариннің отбасы пайдаланған тұрмыстық бұйымдар мен ұрпақтары тапсырған жәдігерлер музейдің ең құнды экспонаттарының қатарына жатады.

Музейдің ғылыми қызметі қор жинақтаумен ғана шектелмейді. Соңғы жылдары Ресейдің Санкт-Петербург, Мәскеу, Қазан және Орынбор қалаларындағы архивтер мен кітапханалардан, сондай-ақ Өзбекстан Республикасының орталық мұрағатынан алынған құжаттардың көшірмелері ғылыми қорға енгізілді. Бұл материалдар ағартушының өмірі мен қызметін жаңа деректер негізінде зерттеуге мүмкіндік беріп отыр.

Музей қызметкерлері тарихи мұраны заманауи форматта насихаттауға да ерекше көңіл бөледі. С. Өтелбаеваның дерегіне сәйкес, бүгінде музейде үш өлшемді виртуалды экскурсиялар әзірленіп, «Ыбырай Алтынсариннің ізімен» интерактивті туристік маршрут іске қосылған. Цифрлық жобалар еліміздің әр өңіріндегі және шетелдегі пайдаланушыларға музей экспозицияларымен қашықтан танысуға мүмкіндік береді.

Ғылыми ынтымақтастық музей жұмысының маңызды бағыттарының біріне айналған. Музей Қазақстанның ғылыми мекемелерімен қатар Ресей мен басқа мемлекеттердің архивтері, кітапханалары және музейлерімен байланыс орнатқан. Осындай ынтымақтастықтың нәтижесінде ғылыми айналымға бұрын белгісіз болып келген көптеген тарихи құжаттар енгізілді. Соның ішінде Исмаил Гаспринскийдің мемориалдық музейінен алынған Ыбырай Алтынсариннің өз қолтаңбасы қойылған «Шариғатул-Ислам» еңбегінің көшірмесі ерекше ғылыми құндылыққа ие.

Ыбырай Алтынсариннің педагогикалық қызметі қазақ қоғамындағы жаңа білім беру жүйесінің негізін қалады. Ол 1864 жылы Торғайда алғашқы бастауыш мектепті ашып, кейін Орскідегі мұғалімдер мектебінің, Торғайдағы қолөнер училищесінің, Қостанайдағы екі сыныптық училищенің және Ырғыздағы қазақ қыздарына арналған алғашқы мектептің ұйымдастырылуына бастамашы болды. Сонымен бірге оның жобалары негізінде Торғай облысының басқа өңірлерінде де оқу орындары ашылып, қазақ қыздарының білім алуына жол ашылды.

Бүгінде мемориалдық музей ағартушы мұрасын сақтайтын орын ғана емес, қазақ білімінің тарихын зерттейтін ғылыми орталық ретінде де қызмет атқарады. Мұнда ғылыми конференциялар, көрмелер, музейлік сабақтар, көшпелі экспозициялар және ағартушылық жобалар тұрақты өткізіліп келеді. Бұл жұмыстар Ыбырай Алтынсариннің идеяларын қазіргі қоғамға танытуға және ұлттық тарихи сананы нығайтуға бағытталған.