Il Museo ha una superficie di 13.000 km2 ed è suddiviso in 4 grandi hangar, che ospitano circa 60 aerei d'epoca. Nel Centro di documentazione è illustrata poi la storia del volo e dei suoi protagonisti.

- Padiglione Troster: ospita il settore che va dagli albori dell'aeronautica sino alla fine della prima guerra mondiale, gli idrocorsa ed i velivoli del periodo tra le due guerre.
- Padiglione Velo: ospita i velivoli operanti nella seconda guerra mondiale.
- Padiglione Badoni: ospita i plurimotori da trasporto ed i velivoli del primo periodo post-bellico.
- Padiglione Skema: ospita i più recenti velivoli a reazione.

Tutti i velivoli esposti, sia di produzione italiana che straniera, hanno operato in diversi periodi nell'aeronautica italiana.