天地探秘展厅布展面积2368m2，设置展品77件/套。以“探问宇宙”为主题，通过“蔚蓝星球”、“遥望星辰”、“飞向深空”三大分主题揭示人类从地球走向太空的探索旅程，旨在引领观众深入了解地球与宇宙的奥秘以及人类在其中的探索与发现。展厅以叙事性、探索性、沉浸式作为整体的策展和设计手段，以好看、看得懂、启发和感悟作为核心设计原则，打造组合型的综合展品空间，用科学与文化艺术的跨界融合讲好科学故事，彰显科学精神。

该展品希望通过以追问、沉思的方式，让观众关注天问科技的前沿热点话题，带领观众触摸科技领域发展脉搏，把握未来方向，在观众尤其是青少年心中培养科学精神、种下探索科学的种子。

该展品希望通过以沉浸式的影院模式，让公众真正的走向太空，从驾驶宇宙飞船到走向宇宙的深入，让观众感受到浩渺的星空的魅力，激发观众尤其是年轻一代对宇宙科学的兴趣，对天文探索的热情。

该展品希望通过以互动飞屏的形式，让观众了解中国航天技术未来发展的方向，同时可作为中国航天科技前沿信息的发布窗口。

该展品希望通过让观众以观看视频的方式，了解航天科技与我们日常生活的关系，在日常生活中的技术应用。

该展品希望展品以模拟火星基地，结合互动游戏，使观众了解火星实体探测工具及探测任务，体验人类在火星上行走的状态及画面。