Længe før astronauterne erobrede rummet, har kunstnere søgt at skildre universet. HIMMELGÅDER præsenterer værker udført af en lang række danske kunstnere fra slutningen af 1700-tallet og frem til i dag - fra C.W. Eckersberg, J.C. Dahl, Harald Moltke, J.F. Willumsen, Oluf Høst, Olivia Holm-Møller, Carl-Henning Pedersen, Else Alfelt til Margrethe Sørensen, Inge Lise Westman, Thorbjørn Lausten, Jakob Jensen, Mads Gamdrup, Anders Brinch og Lotte Tauber Lassen.
Udstillingen illustrerer, hvordan himmelrummet har været genstand for både gåder og gætterier og for forestillinger og forskning. Side om side med kunstværkerne præsenteres videnskabelige instrumenter, filmklip, musik og andet dokumentarisk materiale fra litteratur og videnskab.