ต่อมา คุณกัมพล ตันสัจจา ประธานสวนนงนุชพัทยา จึงทำการรวบรวมงานศิลปกรรมไทยไว้ที่สวนนงนุชพัทยา อีกหนึ่งแขนงคือหัวโขน จึงสร้างพิพิธภัณฑ์หัวโขนขึ้น ซึ่งภายในอาคารพิพิธภัณฑ์ประกอบด้วย ห้องโถงจัดแสดง เป็นที่ตั้งของตู้หัวโขน จำนวน 121 ตู้ ห้องสาธิตงานผลิตหัวโขน, ห้องเขียนลาย และตกแต่งหัวโขน, โดยเริ่มดำเนินการสร้างตั้งแต่ วันที่ 1 กรกฎาคม 2560 จนถึงปัจจุบัน
สวนนงนุชพัทยาสร้างพิพิธภัณฑ์หัวโขนขึ้นเพื่อแสดงงานศิลปกรรมไทยชั้นสูง ซึ่งเป็นพิพิธภัณฑ์แห่งแรกของโลก ที่มีการรวบรวมหัวโขนไว้มากที่สุด จำนวน 506 เศียร โดยได้แบ่ง ออกเป็น 3 ชุด ดังนี้
1.หัวโขนชุดอนุรักษ์แบบโบราณ จำนวน 24 เศียร
2.หัวโขนบรมครู ฤษี จำนวน 108 พระองค์
3. หัวโขนรามเกียรติ์ จำนวน 374 เศียร
ซึ่งหัวโขนทั้งหมดจัดแสดงในพิพิธภัณฑ์ เพื่อรอให้นักเรียน,นักศึกษา,นักท่องเที่ยว และผู้ที่สนใจได้เข้ามาศึกษาเรียนรู้ หลังสถานการณ์ปัจจุบันคลี่คลายและได้รับอนุญาตให้เปิดบริการตามปกติ
ทั้งนี้เมื่อโครงการจัดทำหัวโขนแล้วเสร็จ โครงการต่อไปทางสวนนงนุชพัทยจะทำหุ่นกระบอกไทยตามเรื่องในพระราชนิพนธ์,ว รรณคดีไทย และนิทานพื้นบ้าน ในงานหุ่นกระบอกนี้ ใช้ทักษะของงานหัวโขน แต่มีขนาดเล็กและส่วนประกอบที่สำคัญคือ งานปักสะดึงกลึงไหม ซึ่งเป็นเครื่องแต่งกายของหุ้น
