Фонды музея насчитывают около 10 тысяч единиц хранения: редкие рукописи, документы, вещи Л. Кассиля, фотографии, графику, книги писателя на разных языках, книги с дарственными надписями известных деятелей культуры и спорта. Среди наиболее интересных экспонатов - первые публикации Л. Кассиля в журнале "Новый Леф" под редакцией В. Маяковского, письма К.И. Чуковского, С.Я. Маршака, музыкальная шкатулка Л.В. Собинова, мяч с автографом Л. Яшина, документы, свидетельствующие о дружбе Л. Кассиля с К.Э. Циолковским.
1. Письмо А.Г. Кассилю. 06.10.1932
Почтовая карточка. Беловой автограф. 1 л., 2 с. Сообщает о 3-ем издании "Цеппелина" и 4-ом издании "Кондуита", о работе Л. Кассиля в газете "Известия".
2. Книга с автографом "Вендетта". 1965 г.
Сборник рассказов и повестей. Редактор Максакова Е. На титульном листе включен лист с дарственной надписью авторов И. Авраменко и Ю. Яковлева Л.А. Кассилю: "Писателю Льву Кассилю - Почетному бригантинцу. Принят в члены экипажа "Бригантины" на общем собрании клуба "Бригантина" 20 ноября с правом ношения формы - боевого бело-голубого вымпела и с вручением "Вендетты" - книги, рожденной на борту славной "Бригантины". По поручению экипажа "Заверяем". Инна Авраменко, Юрий Яковлев.
3. Рукопись. "Кондуит и Швамбрания".
Повесть. Фрагменты. Машинопись с правкой автора. 51 л., 51 с.
4. Групповая фотография. 05.06.1970
Сидят слева-направо: неизвестный, З. Гердт, Л.А. Кассиль, А.И. Райкин, Т. Тэсс, С.Л. Собинова, неизвестный, в Центральном Доме Литераторов.
5. Портрет Л.А. Кассиля. 1953 г.
Портрет погрудный, профиль слева. Кассиль снят в кабинете у письменного стола, в правой руке трубка, в левой - книга "Ранний восход".
6. Дымковская игрушка "Барыня с щенком". 1950-е.
Барыня в розовой юбке, поверх юбки накидка белого цвета, расписанная коричневыми кругами. Блуза и шляпка лимонного цвета. Щенок белого цвета с коричневыми пятнами. Барыня держит щенка в руках.
7. Книга с автографом "Великое противостояние". 24.10.1947
Дарственная надпись Л.А. Кассиля неизвестной: "Дорогой Нине Ивановне - некий результат ее бессонных ночей, полных треска моей машинки. 24.10.1947. Лев Кассиль".
8. Афиша к кинофильму "Человек-невидимка". 1927 г.
В левом верхнем углу надпись "Nobody", стилизованное изображение американского города, пароходов. Погрудное изображение мужчины в очках и с трубкой. Автограф художника.