Музей является центром исследований в области истории и науки авиации и космических полетов, а также планетарной науки и наземной геологии и геофизики. Почти все представленные на выставке космические аппараты и летательные аппараты являются оригинальными основными или резервными аппаратами (а не факсимильными аппаратами). Его коллекция включает в себя командный модуль «Аполлон-11» «Колумбия», капсулу «Дружба-7», на которой летал Джон Гленн, «Дух Сент-Луиса» Чарльза Линдберга, «Колокол X-1», который преодолел звуковой барьер, модель звездолета «Энтерпрайз», используемую в научно-фантастическом телевизионном шоу «Звездный путь: оригинальный сериал», и самолет братьев Райт «Флайер» возле входа.
