В музее собрана коллекция истребителей, бомбардировщиков, штурмовиков, транспортников – почти четыре десятка образцов авиационной техники.
Экспонаты сгруппированы в большие и малые художественные композиции. В созданных сценах аэродромной жизни представлена и обслуживающая техника: редкий образец советского аэростартера – машины для запуска авиационных двигателей, топливозаправщики, зенитные орудия.

Центральную композицию под названием «Вираж» составляет группа самолетов, размещенных под высоким потолком верхнего зала. «Вираж» наглядно иллюстрирует развитие отечественной авиации от самого известного довоенного биплана-разведчика ПО-2 к первому советскому самолету с ракетным двигателем БИ-1.