Авиационна техника
В колекцията може да се види български прототип на самолет по модел „Блерио”, конструиран от Г. Божинов; пикиращ фронтови бомбардировач „Ту-2”; транспортен самолет „Ли-2“; брониран щурмовак „Ил-2“ фронтови изстребител „Як-9“; изстребител „Як-23“; изтребител „МиГ-19“. Съхраняват се множество авиационни оръдия и съоръжения. С най-старите си самолети Националният военноисторически музей гостува на Музея на военната авиация на летище Крумово, Пловдив. През 2002 г. колекцията се обогати с нови експонати – 3 вертолета, 4 самолета, зенитен ракетен комплекс „Двина“ и др. През 2007 г. колекцията се попълни с още един интересен експонат – Самоходна пускова установка – ПУ 2П24 (ГМ 123), от състава на ЗРК „Круг SA-4“, заедно със Станция за насочване на ракети 1С32 (ГМ 124). През 2011 г. в колекцията постъпва първият натовски самолет – многоцелеви изтребител „Торнадо“, а най-новото попълнение е изтребител „МиГ – 21УМ“.