지역사회 문화창달에 기여함은 물론이고 청소년들에게 올바른 국가관과 역사관을 갖게 하며, 첨단 항공우주산업에 대한 대국민 홍보와 미래의 항공우주산업을 이끌어 갈 꿈나무들에게 꿈과 희망을 심어 주는 교육의 장을 제공하기 설립했다. 종합항공기 제작회사인 한국항공우주산업(주)에서 2002년 8월 28일에 개관하였다.
46,281㎡(14,000평)의 넓은 부지에 조성되었으며 실내 전시관인 항공우주관과 자유수호관 그리고 야외 전시장으로 이루어져 있다.
이 박물관의 핵심이라 할 수 있는 항공우주관은 2개 층으로 꾸며져 있으며, 항공기술의 역사와 원리, 비행선과 글라이더, 제트엔진 등을 비롯해 초음속 비행, 무인비행선 등 최첨단 기술에 이르기까지 다양한 내용을 볼 수 있는 곳이다. 또 2층으로 올라가면 우리 공군의 역사와 장비 그리고 달과 우주 로켓 등 공군과 우주를 주제로 다양한 전시품을 볼 수 있다.
자유수호관은 한국전쟁 관련 자료를 비롯하여 우리나라 안보와 관련된 내용을 전시하고 있다. 전쟁 당시 사용했던 각종 무기들과 김일성의 승용차 등이 전시되어 있다.
야외전시장에는 한국항공우주산업(주)에서 생산한 항공기를 비롯한 실물항공기 25대와 대포 3대, 화포 3대가 전시되어 있다. 그 가운데는 한국전쟁 당시 실전에 사용되었던 전투기, 훈련기, 수송기, 구조헬기, 정찰기 등의 항공기와 전차, 화포, 야포, 로켓 등도 있다.
대표적인 실물항공기로는 1953년사천공군기지 내 공군기술학교에서 설계·제작한 최초의 국산 경비행기인 ‘부활호’, 대통령 전용기로 사용되었던 ‘C-54 Skymaster’, 1974년부터 NATO를 비롯한 우방국에 수출되었던 ‘제공호(F-5A)’, 미국 록히드마틴사와 공동 개발한 최첨단 초음속 고등훈련기인 ‘T-50 골든이글’ 등이 있다.
2011년 현재, 박물관 개관 10주년을 기념하여 박물관 부지에 ‘항공우주교육원’을 건립 중에 있으며 2012년 5월 개원 예정이다. ‘항공우주교육원’은 항공우주분야와 수학, 과학 원리를 접목한 창의적 체험학습 시설로서 청소년들에게 항공우주분야에 대한 꿈과 도전정신을 심어주고 이공계에 대한 관심을 제고시키는 역할을 할 것이다.