레오나르도 다빈치의 비행장치부터 우주선까지 주요 항공우주 발달사를 시대별로 연표를 중심으로 요약해 놓은 것을 비롯, 세계 최초의 동력비행기인 라이트형제의 ''플라이어''와 미국의 스텔스 전투기까지 시대적으로 대표적인 항공기들의 정교한 모델 100여 점을 만날 수 있다.
각 모델마다 상세한 제원과 특징을 담은 설명판이 부착돼 있다.
흥미를 끄는 것은 ''비행시뮬레이터''. 이륙에서 착륙, 계기비행, 시계비행까지 실제 항공기에서 조작할 수 있는 다양한 상황들을 체험할 수 있는 곳. 좌석에 앉아 조종간을 잡고 항공기를 직접 조종할 수 있다.
또한 ''모션 시뮬레이션 체험관''도 빼놓을 수 없는 곳. 보잉사의 지원으로 제작 설치된 시뮬레이션 장치는 비행기의 움직임에 따라 좌석도 같이 움직여 실제 비행기를 탑승한 것 같은 느낌을 전해준다.
하루에 3회씩(10시 30분, 1시 30분, 2시 30분) 항공대학교 학생도우미가 박물관의 전시내용들을 직접 설명해주며 관람을 도와준다.
또한 야외에는 우리나라 최초의 민항공기인 L-16, 공군훈련기인 T-41B 항공기, F-5 자유의 투사 전투기 등 실물이 전시돼 있다.