ด้วยความมุ่งมั่นที่จะยกระดับสังคมไทยให้เป็นสังคมวิทยาศาสตร์ องค์การพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์แห่งชาติ (อพวช.) จึงได้พัฒนาแหล่งเรียนรู้ตามอัธยาศัย ภายใต้ชื่อ “จัตุรัสวิทยาศาสตร์ อพวช (NSM Science Square)” ขึ้น เพื่อเป็นแหล่งเรียนรู้ด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และธรรมชาติวิทยา ผ่านนิทรรศการและกิจกรรมที่พัฒนาขึ้นให้สอดคล้องกับความต้องการของผู้เข้าชมที่อยู่ในกลางเมืองหลักของประเทศ ได้แก่ ในเขตกรุงเทพมหานคร จังหวัดเชียงใหม่ จังหวัดนครราชสีมา และจังหวัดขอนแก่น
เปิดให้บริการเป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2554 ในชื่อ จัตุรัสวิทยาศาสตร์ อพวช. สามย่าน เพื่อให้บริการแก่สำหรับเยาวชน ครอบครัวและประชาชนที่อยู่ในบริเวณเขตเมืองชั้นในของกรุงเทพมหานคร โดยเปิดให้บริการตั้งแต่ปี พ.ศ. 2554 - พ.ศ. 2562 ต่อมาในปี พ.ศ. 2564 จนถึงปัจจุบัน อพวช. ได้เปิดให้บริการแหล่งเรียนรู้ จัตุรัสวิทยาศาสตร์ อพวช. ณ สถานที่แห่งใหม่ในกรุงเทพมหานคร ในชื่อ จัตุรัสวิทยาศาสตร์ อพวช. เดอะ สตรีท รัชดา (NSM Science Square @ The Street Ratchada) ตั้งอยู่ชั้น 5 ศูนย์การค้า เดอะ สตรีท รัชดา
และเพื่อเป็นการลดความเหลื่อมล้ำทางการศึกษาในภูมิภาคให้เข้าถึงวิทยาศาสตร์ได้อย่างเท่าเทียมกันในทุกพื้นที่
อพวช. จึงได้ขยายแหล่งเรียนรู้ จัตุรัสวิทยาศาสตร์ อพวช. เพิ่มเติมไปในพื้นที่เขตภาคเหนือและภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ภายในใต้ชื่อโครงการ จัตุรัสวิทยาศาสตร์ ภูมิภาค เพื่อเป็นการตอบสนองกลุ่มเป้าหมายได้อย่างกว้างขวางและทั่วถึงยิ่งขึ้น โดยในปี พ.ศ. 2564 อพวช. ได้พัฒนาและเปิดแหล่งเรียนรู้แห่งใหม่ขึ้นที่จังหวัดเชียงใหม่ ในชื่อ จัตุรัสวิทยาศาสตร์ อพวช. เชียงใหม่ (NSM Science Square @ Chiang Mai) ณ อุทยาน ดาราศาสตร์สิรินธร อำเภอแม่ริม จังหวัดเชียงใหม่ โดยได้รับความร่วมมือจากสถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (สดร.) ซึ่งเป็นพื้นที่การเรียนรู้นอกห้องเรียนให้กับเยาวชนและประชาชนในพื้นที่ภาคเหนือ และ จัตุรัสวิทยาศาสตร์ อพวช. โคราช (NSM Science Square @ Korat) ณ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี นครราชสีมา โดยได้รับความร่วมมือจาก มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี ซึ่งเป็นพื้นที่การเรียนรู้นอกห้องเรียนให้กับเยาวชนและประชาชนในพื้นที่ภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ในปี พ.ศ. 2567 ได้พัฒนาเปิดแหล่งเรียนรู้แห่งใหม่เพิ่มขึ้นที่จังหวัดขอนแก่น ในชื่อ SPACE LAB by NSM Thailand ณ หอดูดาวเฉลิมพระเกียรติ 7 รอบ พระชนมพรรษา ขอนแก่น
