Lahan seluas  43  Ha telah disiapkan  oleh Pemerintah Kabupaten Kupang untuk pengembangan kawasan secara keseluruhan. Dalam rancangan induk  (master plan) yang dirilis Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (LAPAN), sekarang berintegrasi ke dalam Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN), Pusat Sains Tilong  terdiri beberapa kawasan (cluster) yaitu kawasan sains,   pusat pengembangan teknologi,  kawasan olahraga, kawasan budaya, sentra industri kecil, kawasan religi, Balai Latihan Kerja, fasilitas komersil, permukiman dan hutan kota. Pada tahap awal pembangunan yang dilakukan tahun 2018 lalu, dikembangkan Kawasan Sains (Science Center) yang terdiri dari fasilitas meliputi Kantor Observatorium Nasional (ObNas), kantor pusat sains, galeri, ruang peraga, ruang pemberdayaan masyarakat, perpustakaan,  planetarium mini, amphitheatre, auditorium dan  asrama. Pada tahap awal dibangun kantor pengelola dan bangunan peraga.

Pusat Sains Tilong dibangun sebagai pusat informasi dan edukasi  untuk memberikan pencerahan kepada masyarakat tentang sains secara umum dan sains terkait keantariksaan secara khusus. Dirancang untuk  menjalankan  sejumlah fungsi yaitu sebagai fasilitas penelitian nasional dalam melaksanakan kegiatan riset sains antariksa, membuka peluang alih ilmu pengetahuan dan teknologi (iptek) kepada masyarakat sekitar dan menjadi sarana promosi serta daya tarik wisata edukasi.

Beberapa kegiatan yang telah dilakukan Pusat Sains Tilong dalam memperkenalkan iptek kepada masyarakat antara lain berbagai jenis pelatihan dosen, guru dan siswa, perkemahan sains, membina Kelompok Ilmih Remaja (KIR), interaksi dengan berbagai alat peraga yang bisa dirasakan langsung oleh masyarakat termasuk mengunakan teloskop untuk mengamati benda-benda langit. Disamping itu bekerja sama dengan ITB, Undana dan Politeknik Negeri Kupang melakukan berbagai kegiatan pemberdayaan masyarakat di desa-desa sekitar kawasan. 

Kehadiran Pusat Sains Tilong telah menjadi sejarah karena merupakan sarana Wisata Edukasi Ilmu Pengetahuan dan Teknologi (Iptek)  pertama yang dibangun di NTT. Kehadiran pusat  sains di Indonesia bermula dari ide Menristek B.J. Habbibie yang menggagas pembangunan sejumlah Pusat Sains (Science Center) dan Taman Sains (Science Techno Park) di luar Jakarta dan Jawa (selain yang ada di Puspitek Serpong-Tangerang), agar semakin banyak masyarakat Indonesia mengenal dunia iptek. Beberapa pusat sains di Indonesia yang ada, juga sekaligus menjadi tempat wisata yang menarik dengan berbagai modifikasi sesuai kebutuhan daerah seperti Puspa IPTEK Sundial di Kawasan Kota Baru Parahyangan Bandung, Pusat Sains di Taman Mini Indonesia Indah dan Taman Pintar Jogyakarta.