Seu acervo é constituído por diversas aeronaves, motores, armas e objetos vinculados a história da Aeronáutica e da aviação brasileira, além de ampla documentação histórica. Em exposição permanente, encontram-se 80 aeronaves, inclusive uma réplica exata do 14 Bis, o primeiro avião construído por Santos Dumont. Possui ainda 12 salas expositivas temáticas e um hangar de restauração.