为宣传中国古代在机械制造方面所取得的成就，为了让公众了解中国古代在机械制造方面的知识，2012年1月20日，“中国古代机械展”在临时展厅开幕。

展览通过“中国古代机械”的展示，使观众直观的了解中国古代科技的辉煌成就和古代劳动人民的勤劳智慧，了解古老的中国文化对人类文明所做出的重大贡献。客观评价中国古代机械在古代工农业生产中的应用及其在我国农耕文明发展中的历史作用和现实作用。

展览内容主要分为：简单机械、车辆和畜力机械、水力机械、风力机械、兵器和热力机械、纺织机械、计时机械、飞行机械、自动机械。展览以若干中国古代机械领域的典型成就为核心展品，并辅以部分辅助展品，形成各自展品组。其中包括：桔槔、辘轳、独轮车、指南车、记里鼓车、磨车、高转筒车、龙骨水车、连机碓、水排、扇车、立式风车、弓弩、炮车、巢车、浑象、刻漏、水运仪象台、简仪、浑仪、云锦机、织布机等85件精美展品。充分结合科技馆的展示特色，互动性强，增强观众的参与性和趣味性，通过展品组以知识链的形式加深观众对中国古代机械的了解。

展览通过古代中国的这些发明创造成果，从一个侧面让观众了解有关中国古代机械制造方面的科技历史及这些古代机械在社会发展和人类文明进步中的作用。