Значительную помощь музею в формировании его коллекции оказал Центральный Дом авиации и космонавтики имени М.В. Фрунзе.
Сегодня в фондах музея собрано более 45 тысяч экспонатов, в их числе:
- 184 летательных аппаратов, (самолетов, вертолетов, планеров и др.);
- 318 моделей летательных аппаратов;
- 133 различных образцов авиационных двигателей;
- 2 547 экземпляров авиационного вооружения;
- 683 единицы авиационного оборудования;
- 94 единицы средств спасения;
Фототека музея насчитывает свыше 15 тысяч негативов.
Библиотечный фонд составляет более 8 тыс. экземпляров авиационной литературы.
В кинотеке хранится около 100 документальных фильмов по истории развития авиационной техники и боевого применения ВВС.
В музее собрана значительная коллекция скульптуры, произведений живописи отражающих жизнь и деятельность Военно-воздушных сил.
70 экспонатов музея прошли сертификацию и признаны "Памятниками науки и техники Российской Федерации".
Основная экспозиция музея состоит из пяти разделов:
Первый раздел - зарождение, развитие и боевое применение воздухоплавания и авиации в России;
Второй раздел - воздушный Флот в период иностранной военной интервенции и гражданской войны (1918-1920);
Третий раздел - военно-воздушные Силы в годы мирного социалистического строительства (1921-1941);
Четвертый раздел - военно-воздушные Силы в Великой Отечественной войне (1941-1945);
Пятый раздел - послевоенное развитие военной авиации России (1945-2003).
В музее постоянно проводятся экскурсии и организуются тематические выездные выставки, а также выступления сотрудников музея в воинских частях, школах, учреждениях, предприятиях и других организациях. Высокий уровень научно-просветительской работы и правильно поставленная организация экскурсионного обслуживании позволяет ежегодно принимать более 150 тысяч человек.
Кроме того, в залах музея организуются встречи ветеранов с военнослужащими, молодежью и школьниками. Под Боевыми Знаменами на верность Родине присягают молодые воины, торжественно принимая военную Присягу. Отмечаются Дни воинской славы России, важнейшие исторические даты и праздники.
Экспозиции музея широко используются слушателями военных академий и ВУЗов для изучения истории авиации, боевой летописи Военно-воздушных сил России.
Музей активно участвует в организации военно-исторических мероприятий в рамках Правительства Российской Федерации, Министерства Обороны, Министерства Культуры России и Военно-воздушных сил, представляя свои выставочные экспозиции в Государственном Кремлевском Дворце Съездов, Всероссийском Выставочном Центре, на Международном авиационно-космическом салоне МАКС, Экспоцентре на Красной Пресне, в городах страны, воинских частях и гражданских учреждениях. Музей неоднократно отмечен дипломами, благодарностями, благодарственными письмами, грамотами.
Центральный музей ВВС проводит научные исследования по проблемам военной истории и музееведении. Тесно взаимодействуя с ведущими музеями страны и рядом авиационных музеев мира, участвует в международных выставках и семинарах.
Кадровый потенциал музея, в основном, составляют профессиональные военные с большим опытом летной и педагогической работы. Среди них 2 доктора наук, 4 кандидата наук, профессор, 3 доцента, 3 Заслуженных военных специалиста и 1 Заслуженный работник культуры РФ, что позволяет на высоком профессиональном и методическом уровне организовывать научно-исследовательскую, экспозиционную, фондовую, экскурсионную и методическую работу.
Большим успехом надо признать работу добровольных помощников музея (волонтеров) и регистрацию ее как общественного некоммерческого фонда. Энтузиазм, с которым работают эти бескорыстные люди, широко освещается на телевидении, радио и в других средствах массовой информации.
Одним из источников пополнения музейных фондов являются предметы, найденные в ходе поисковых работ в районах боевых действий. Только благодаря поисковому отряду М.Н. Романова, фонд музея полнился находками, привезенными с полей трагических событий Псковской области.
Как гласит запись губернатора Московской области, Героя Советского Союза Громова Б.В. в книге отзывов музея: "С великой гордостью за нашу Родину ознакомился с экспозицией. Уверен, что музей будет национальным! Спасибо всем, кто сохранил национальную гордость!".
Министерство обороны России