국립공군박물관은 보라매의 요람 공군사관학교에 자리하고 있다. 우리나라 공군 및 공군사관학교의 발전사에 관계되는 자료를 수집·전시하고, 주요 군사 문화재를 전시함으로써 사관도 및 장병에게 긍지와 자부심을 갖게 하고 국민들에게 공군의 활약상을 널리 알리는 것을 목적으로 한다. 실내 전시실의 규모가 3,123.9m², 야외 항공기 전시장의 규모가 16,529m² 정도 된다.
국립공군박물관의 전신은 1979년 서울 대방동에 공군사관학교가 있을 당시 문을 연 공군 기념관이었으나 1985년 12월 지금의 공사 캠퍼스로 이동하면서 명칭도 공군 박물관으로 변경됐다. 소장품은 4천3백여 점이며 이 가운데 1천2백여 점이 전시되고 있다.
1층은 공군의 태동기부터 현대기까지 역사를 볼 수 있으며 이희우 박사가 세계에서 수집하고 기증한 200여 점의 종이비행기 전시관과 영화관이 있다. 2층은 공군사관학교의 역사와 사관생도의 생활을 볼 수 있고 항공작전을 통제하고 영공을 24시간 감시하는 레이더 감시체제를 전시하는 방공관제를 시청각 자료로 관람할 수 있다. 야외 전시장은 공군이 최초로 보유한 L-4, L-5 항공기를 비롯한 총 30대 전시되어 있어 공군에 대해 알고 싶고 공군이 되고자 하는 청소년에게 체험의 장이 되고 있다.