Населённый пункт основан в 1961 году как посёлок Углегорск. Но уголь здесь никогда не добывали. Название населённый пункт получил, чтобы потенциальный противник не догадался, что в этом месте стоит ракетная дивизия[6]. Строительство ракетных шахт замаскировали под угольные разработки.
С 1969 по 1994 год посёлок имел название Свободный-18.
В 1994 году посёлку было присвоено название «закрытое административно-территориальное образование посёлок Углегорск»[6]. В 2001 году ЗАТО «посёлок Углегорск» переименовано в ЗАТО «Углегорск».
14 марта 2014 года в посёлке состоялись публичные слушания по переименованию Углегорска в Циолковский, проведённые по инициативе В. В. Путина[6][7]. А 5 июня 2014 года были подведены итоги опроса жителей о переименовании. Почти 85 % проголосовали за переименование[8].
В сентябре 2015 года депутаты Заксобрания Амурской области приняли закон[9] об изменении статуса посёлка Углегорск и преобразовании его в город без изменения установленных административных границ. В начале октября 2015 года депутаты Заксобрания одобрили предложение о присвоении ему названия Циолковский и обратились с этой просьбой в правительство России.
Посёлок Углегорск Амурской области основан в 1961 году. Статус рабочего посёлка закрытого типа был присвоен Указом Президиума Верховного Совета РСФСР от 19.10.1965 года
В 1969 году рабочий посёлок закрытого типа Углегорск был переименован в посёлок Свободный-18 Амурской области. В соответствии с Указом Президиума Верховного Совета РСФСР от 17.08.1982 все рабочие посёлки были отнесены к посёлкам городского типа. На основании Постановления Верховного Совета России от 14.07.1992 все закрытые посёлки приобрели статус закрытых административно-территориальных образований (ЗАТО).
На основании распоряжения Правительства России от 04.01.1994 № 3-д присвоено официальное географическое название «закрытое административно-территориальное образование посёлок Углегорск»
В соответствии с Постановлением Правительства России от 05 июля 2001 года № 508 «Об утверждении перечня закрытых административно-территориальных образований и расположенных на их территориях населённых пунктов» ЗАТО посёлок Углегорск переименовано в ЗАТО Углегорск. В результате административной реформы был образован городской округ Углегорск.
19 июля 2010 года Российский премьер-министр Владимир Путин заявил, что «правительством было принято решение о выделении для начала полномасштабного строительства космодрома „Восточный“ 24,7 млрд рублей (около 809 млн долларов) на ближайшие три года»[15].
30 ноября 2015 стало известно, что одну из улиц города назовут «3-й улицей Строителей» в знак благодарности Эльдару Рязанову[16].
29 декабря 2015 года сотрудники космодрома Восточный получили первые ордера на жильё[17].
1 января 2017 года территория ЗАТО была расширена за счёт части земель прилегающих Мазановского, Свободненского и Шимановского районов Амурской области[18], после чего площадь территории ЗАТО увеличилась с 63,35 км²[1] до 1181,65 км²[2].
К марту 2017 года в городе построено административное здание для работников космодрома Восточный[19], а также уникальная поликлиника медико-санитарной части космодрома Восточный[20].
На территории населённого пункта расположено 33 многоквартирных жилых дома, котельная. Также в нём расположены средняя школа, детская школа искусств, спортивный комплекс, два детских сада, больница, дом детского творчества. Построен православный храм. Помимо этого, имеется супермаркет, несколько гостиниц, кафе, множество магазинов[40].
Памятник строителям Восточного. Открыт в августе 2016 года. Монумент высотой около шести метров выполнен в виде бронзовых фигур казака-первопроходца, космонавта и двух строителей космодрома, вписаных в кольцо строительных конструкций космических аппаратов. Памятник расположен возле железнодорожного вокзала города[41].
Климат континентальный с муссонными чертами, основное количество осадков выпадает летом. В переходный период (апрель — май) эпизодически отмечаются сильные ветры, до 20 м/с. В зимнее время ветер слабый. Среднегодовой фон атмосферного давления выше нормы, влажность воздуха 50—60 %, в течение года наблюдается не менее 310 солнечных дней.
Среднемноголетние температуры: января — −25,6 °С, июля — +20,6 °С. Абсолютные экстремумы температур: минимум — −49,0 °С, максимум — +39,1 °С. Среднемноголетние даты: первых заморозков — начало сентября, первого мороза — 3 октября, последнего мороза — 5 апреля, последних заморозков — конец мая.
Климатическая таблица по данным ближайшей метеостанции Шимановск (35 км северо-западнее Циолковского):