日本科学未来館を訪れる多くの来館者が最大の目的に挙げるのが、6階に位置する「ドームシアターガイア」です。日本初となる全天周・超高精細3D映像システムと高輝度RGBレーザープロジェクターを備え、大気圏外からの星空や微小な素粒子の世界を圧倒的な立体感で描き出します。
ネット上の口コミやレビューを分析すると、「星空の奥行きと音響設計のクオリティが他館のプラネタリウムと一線を画している」「科学ドキュメンタリーとしての知的好奇心が刺激される」といった絶賛の声が8割以上を占めます。一方で、ネガティブな反応のほとんどはコンテンツの質ではなく、「チケット予約の難易度の高さ」に集中しています。
ドームシアターは定員制（完全指定席）であり、常設展チケットとは別に追加鑑賞料金が必要です。土日祝日や長期休暇期間中は、開館直後に現地窓口へ並んでも「全上映回がすでに満席」という事態が頻発します。この予約激戦を回避する唯一の手段は、来館日の1週間前から受付が開始される公式チケット予約サイト（Miraikan ID）を活用したオンライン事前決済です。座席位置に関しては、球体スクリーンを全体的に見渡せる「後方中央寄り」のブロックから埋まっていく傾向があります。
