Общая площадь занимаемой музеем территории составляет 19.35 га. Ее составляют основное здание музея с постоянно действующей экспозицией (7 залов), два ангара с уникальными образцами летательных аппаратов и открытая стоянка авиационной техники. Музей располагает летным полем аэродрома Монино (музейный аэродром нуждается в восстановлении инфраструктуры).

Экспозиция состоит из пяти разделов:

I. Зал № 1 — Зарождение, развитие и боевое применение воздухоплавания и авиации в России;

II. Зал № 2 — Воздушный Флот в период иностранной военной интервенции и гражданской войны (1918-1920);

III. Зал № 3 — Военно-воздушные силы в годы мирного социалистического строительства (1921-1941);

IV. Залы № 6, 8 — Военно-воздушные силы в Великой Отечественной войне (1941-1945);

V. Зал № 10, открытая стоянка — Послевоенное развитие военной авиации России (1945-2003).