«Звездный зал» — сердце центра имени Терешковой. На купол площадью 300 кв. м проецируется изображение семи с половиной тысяч звезд. Каждая — отдельно, что позволяет создать полную иллюзию объемного изображения. Именно такое звездное небо видели бы ярославцы, если бы в городе была чистейшая атмосфера, а уличный свет не мешал бы восприятию ночного небесного свода. Теперь каждый посетитель может оценить истинную красоту усеянного звездами неба. Кроме того, можно увидеть планеты солнечной системы, туманности, галактики. У сидящих в зале складывается полное ощущение движения сквозь космическое пространство. Для такой иллюзии не требуются никакие специальные очки — технология 3D, которая применяется в планетарии, более прогрессивна, чем привычная нам по кинотеатрам.
В звездном зале планетария установлена последняя модель аппарата Skymaster ZKP4 с полнокупольной проекционной системой Spasegate фирмы «Карл Цейс», состоящей из шести цифровых независимых проекторов. Совместная система управления позволяет плавно переходить от аналоговой проекции к цифровой, оптимально используя преимущества каждой из систем.
Система дает объемную проекцию изображения на весь купол. На искусственном небосводе воспроизводятся фигуры созвездий; среди звезд движется комета, проносятся метеоры. Аппарат «планетарий» проецирует Солнце, Луну, планеты, даёт возможность посмотреть на Солнечную систему со стороны. Способен воспроизвести любое действительное затмение Солнца и Луны, может мгновенно перенести на поверхности Луны и Марса, позволить любоваться видом Земли из космоса или панорамой Северного полюса и тропиков. Возможности нового аппарата очень широки.
Перед зрителями планетария разворачиваются целые звездные шоу. Например, планетарий приглашает гостей музея на прогулку по небу, которое можно наблюдать в Ярославле в разные времена года. Перед вами предстанут красоты космоса, вы совершите путешествие по Солнечной системе — познакомитесь с планетами и малыми телами, побываете в интереснейших уголках нашей Галактики и Вселенной. Яркие созвездия ночного Ярославля предстанут перед Вашими глазами во всем своем великолепии.
Также посетители могут проследить изобретение Галилеем телескопа и узнать о его исследованиях, которые стали толчком к созданию современной модели Вселенной. Миссия космического аппарата «Галилей» позволит узнать о важнейших открытиях и получить современные представления о строении Солнечной системы. В рамках другой программы зрители станут свидетелями космической миссии аппаратов «Вояджер» I и II, совершивших полет к планетам-гигантам. Бесконечное число изображений, полученных от этих космических аппаратов — уникальные свидетельства о внешних планетах и их спутниках.