Das Sensorium basiert auf den Ideen von Hugo Kükelhaus, dem Gründer dessen, was er selber "die Felder des Experimentierens" nannte. Es ist ein Konzept, das nach der Weltausstellung von Montreal 1967 entwickelt wurde, an der Hugo Kükelhaus eingeladen war, seine Arbeiten als Vertreter Deutschlands zu präsentieren. So wurden seine Objekte, die auf die aussergewöhnlichen Funktionen unserer Wahrnehmungen aufmerksam machten, Gegenstand einer Dauerausstellung, die sich als etwas zwischen Themenpark, Wissenschaftszentrum und Museum definiert.

In Frauenfeld entstand das erste Sensorium für einen festen Zeitraum von vier Jahren. Anschliessend fand man für die rund 40 Stationen, die damals das Experimentierfeld bildeten, das Rüttihubelbad als neuen Standort. Im Jahr 2004 wurde das Sensorium in der Stiftung Rüttihubelbad aufgenommen, um zum "Sensorium im Rüttihubelbad" zu werden, wie wir es heute kennen. Seitdem ist es als Museum stetig gewachsen und empfängt aktuell an 70 Stationen und einer jährlich neu konzipierten Themenausstellung rund 56'000 Besucherinnen und Besucher pro Jahr.

In einer Welt, in der die digitalen Medien, speziell im öffentlichen Bildungswesen, eine immer wichtigere Rolle spielen, hat sich das Sensorium die Aufgabe gestellt, allen Leuten zu ermöglichen, die Welt durch die Sinneswahrnehmungen zu erleben und zu verstehen. Hugo Kükelhaus und weitere Gleichgesinnte haben immer wieder darauf hingewiesen, dass das Handeln im Mittelpunkt der Entwicklung des Menschen steht. Dazu bietet das Sensorium den notwendigen Raum, sowohl einfache wie auch aussergewöhnliche Sinnesempfindungen zu erleben – in geschützter Umgebung und ohne elektronische Hilfsmittel.