Het heeft de grootste collectie vlieg- en ruimtevaartuigen ter wereld en het is tevens het centrum voor onderzoek naar de geschiedenis en technologie van de lucht- en ruimtevaart. Tot de collectie behoren onder meer de Friendship 7-ruimtecapsule en de Command Module Columbia van de Apollo 11. Jong en oud worden actief betrokken bij diverse activiteiten. Je kunt maansteen voelen, door een DC7 of door een skylab wandelen en er zijn diverse tentoonstellingen met wisselende thema’s. Ook is er bioscoop waar verschillende films worden vertoond. Grotere stukken van de collectie worden sinds 2003 tentoongesteld in een bijgebouw van het museum. Dit Steven F. Udvar-Hazy Center ligt vlakbij Washington Dulles International Airport in Chantilly. Daar staan nog eens 200 andere vliegtuigen tentoongesteld, zoals de Enola Gay B-29 Superfortress bommenwerper.