美國國家航太博物館除了展出萊特兄弟的的這架飛行者號外，遊客們還將有幸看到這一百多年歷史來許多架最具代表性的飛機：
- 萊特兄弟的飛行者號: 1903年12月17日，飛行者號在北卡羅萊納州小鷹鎮創造出史上第一次成功由飛行員操作控制自行起飛，並在空中停留12秒，前進36公尺，這是受到公認人類歷史上第一次有動力、載人、持續、穩定和可操縱的重於空氣飛行器的首次成功升空和飛行。這次飛行標誌著人類進入了航空飛機新時代。
- 高德隆雙翼單座機: 1910年，清政府向法國買進一架法曼雙翼機，這是中國擁有的第一架飛機。辛亥革命後，袁世凱採納法國顧問的建議，於1913年在北京南苑創建了中國第一所正規的航空學校，花費30萬銀元買進10架法國高德隆雙翼教練機。這所學校前後四期培養的100多名飛行員，在中國航空史上起了重要作用，有些人成為後來民航飛行的骨幹。
- 芝加哥號巡航機: 1924年4月6日，芝加哥號從西雅圖起飛。6月4日，在上海港降落，後經香港飛往河內時，發動機出了故障不得不著陸修理。整個飛行途中迫降好幾次，進行許多次的大維修，並換了好幾次發動機。9月28日飛抵此次環球飛行的起點—洛杉磯。這次環繞地球一周的飛行總計6個月零6天，總飛行時間371小時，航程45000千米。
- 聖路易斯精神號: 1927年5月20日是世界航空史上值得紀念的日子，這一天，傳奇英雄林白駕駛著這架聖路易斯精神號從紐約起飛，經過5790千米的長途跋涉，飛行了33個小時30分鐘，終於降落在巴黎，創造了人類歷史上第一次飛越大西洋的不著陸飛行紀錄。就在那一刻，無論是對這位飛行員，還是對於這個世界，一切都改變了。
- 洛克希德維佳斯雙翼機: 1932年5月20日愛蜜莉埃爾哈特憑著自己的勇敢，駕駛洛克希德維佳斯雙翼機不僅成為了孤身飛越大西洋的第一名婦女，同時也創造了15小時的飛行紀錄。從埃爾哈特開始，越來越多的女性開始進入航空領域，飛行不再隻是男性的事業。
- B-29轟炸機埃諾拉蓋號: 1945年8月6日凌晨，提貝茲上校開著一架代號為埃諾拉蓋伊號B-29型超級空中堡壘轟炸機由提尼安基地起飛，從東北方向進入廣島上空，從9600米高度向廣島市中心投下原子彈。而在炸彈投下43秒後，他們底下的廣島消失了。過了幾天，二次大戰就結束了。
- 道格拉斯DC-3: DC-3被認為是世界上第一種成功的商業飛機，也是有史以來最有影響力的運輸機。戰爭期間軍用型DC-3執行過各種軍用運輸任務，即使在戰後，DC-3為發展和建立可靠的世界航空網、促進航空運輸所作的貢獻，是其他任何一種飛機所不能比擬的。
- 貝爾試驗一號: 1947年10月14日清晨，22歲的耶格爾駕駛首架超越音速的X-1飛行，按程式點著了4個燃燒室，飛機馬赫數達到0.88，飛機開始顫震，後來飛到2800米高空時，耶格爾打開第3個燃燒室，飛機又加速突破了音障。耶格爾駕機的馬赫數達到1.06，即每小時1120千米。
- 宇宙飛船一號: 2004年10月4日宇宙飛船一號附著在一個特殊設計的噴氣式飛機腹部起飛，並在升空約1小時後的14100米高度上與母機脫離，然後點燃火箭發動機直上太空。飛船在太空短暫停留後重返大氣層，並最終滑翔返航。宇宙飛船一號在這次歷史性飛行中抵達了約115公里的高度，不僅已突破了公認的太空界限，而且也打破了保持40多年的亞軌道飛行紀錄。
- F-4幽靈是美國原麥克唐納公司為海軍研製的雙座雙發艦隊重型防空戰鬥機，後來美國空軍也大量採用。F-4是美國第二代戰鬥機的典型代表，各方面的性能都比較好，不但空戰性能好，對地攻擊能力也很強，是美國空、海軍六、七十年代的主力戰鬥機，參加過越南戰爭和中東戰爭，也曾經是美國空軍的雷鳥飛行表演隊的表演用機。
- A-6入侵者是美國格魯門公司研製的雙座雙發全天候重型艦載攻擊機。其主要任務是以高亞音速低空突防，對敵方縱深地面目標實施攻擊。A-6的第一種生產型A-6A曾在越南戰爭中大量使用。在1991年的海灣戰爭中，有48架A-6E和30架EA-6B參戰。A-6E是美國對伊拉克實施戰略和遮斷空襲的主要機種之一。
- F-86軍刀機是美國原北美航空公司研製的美國第一種後掠翼噴氣式戰鬥機，是美國的第一代噴氣式戰鬥機的代表，是美國、北約集團及日本在五十年代使用最多的戰鬥機。 F-86曾在朝鮮戰場上與蘇聯的第一代噴氣式戰鬥機Mig-15戰鬥機進行過較量。
- 米格-15是前蘇聯第一代噴氣式戰鬥機的代表。米格-15是一種高亞音速噴氣式戰鬥機，1948年並成為前蘇聯空軍的主力戰鬥機。 米格-15的機翼為後掠機翼，後掠角35度，是世界上第一種實用的後掠翼飛機，已經具備了現代噴氣式飛機的雛形。米格-15在當時擁有最先進的性能指標，曾在朝鮮戰場上與美國的F-86進行了較量，其機動性能令西方大為震驚。
- U-2偵察機是由美國洛克希德公司研製的久負盛名的單發高空戰略偵察機，在以前可以用來偵察敵方後方的各個戰略目標，如今任可作為戰術偵察機。U-2飛機最活躍的年代在20世紀五、六十年代美蘇兩個超級大國冷戰時期，曾經被美國作為秘密武器，用來執行間諜飛行任務，偵察前蘇聯和其他國家的後方縱深目標。
- SR-71超音速偵察機是由美國洛克希德公司研製的M3高空戰略偵察機,於1963年2月開始研製，1964年12月開始試飛，1966年1月交付使用，1990年全部退役。SR-71機體重量的93%為鈦合金，其氣動外形為三角翼、雙垂尾，發動機佈置在機翼上。
- 王福權