Simithsonian Enstitüsü'nün kurduğu müze, her yıl artan ziyaretçi sayısıyla yerli ve yabancı turistlerin de uzay ve havacılığa ilgisini ortaya koyuyor. 2008'de 10 milyonu aşan ziyaretçi sayısına ulaşan müzeyi, Ay'ın fethinin 40. yılı olan 2009'un ilk altı ayında 7 milyondan fazla kişinin ziyaret ettiği öğrenildi.
Müzede, havacılıkla ilgili 30 binden fazla, uzayla ilgili de 9 binin üzerinde sergilenen parça bulunuyor. Müzenin giriş kısmında bulunan Apollo 11'in kumanda modülü, ziyaretçilerin en çok dikkatini çeken ve fotoğrafını çektiği parça oluyor.
Apollo Programı'nın 1961'de başlayan ve 1975'e kadar devam eden süreciyle ilgili bir belgeselin de gösterildiği müzede, programda kullanılan ekipmanlar, astronotların giydikleri kıyafetler, Ay'da kullanılan fotoğraf makinesi, astronotların aldığı notlar, çeşitli belgeler ve uzay aracında kullanılan roket motorları da sergileniyor.
1950'li yıllarda Ulusal Havacılık Müzesi olarak kurulan, 1976'da Apollo Programı'nın başarıyla sonlanması ve Ay'a ilk adımın atılmasının ardından ismi Ulusal Havacılık ve Uzay Müzesi olarak değiştirilen müzede, havacılık tarihiyle ilgili ilkler de yer alıyor.
Wright kardeşlerin 1903 yılında yaptığı ilk motorlu uçak olan Flyer 1903, Charles Lindenberg'in New York'tan Paris'e ilk kesintisiz uçuşu yaptığı 1927 yapımı tek motorlu ve tek kişilik Spirit of S.Louis, İkinci Dünya Savaşı'nda kullanılan savaş ve bombardıman uçakları müzede sergilenen eserler arasında bulunuyor.