8 czerwca 1963 roku muzeum zostało oficjalnie otwarte a jego pierwszym dyrektorem został komandor James McCurtain. W budynku jednorazowo można było eksponować osiem maszyn i już rok później stało się jasne, że muzeum potrzebuje więcej miejsca i nowego budynku. 5 grudnia 1966 roku założono Naval Aviation Museum Association (Stowarzyszenie Muzeum Lotnictwa Morskiego), na którego czele stanął emerytowany admirał Arthur W. Radford. Jako że była to prywatna inicjatywa, stowarzyszenie mogło bez przeszkód ze strony wewnętrznych przepisów marynarki wojennej zająć się zbieraniem środków na utrzymanie, konserwacje i rozwój muzeum. W połowie lat 70. otwarto nowy budynek o powierzchni ponad 6000 m². Jednak i w nim mógł się pomieścić ułamek zebranych eksponatów. Obecnie budynki muzealne zajmują powierzchnie ponad 28 500 m² a ekspozycja na wolnym powietrzu kolejne 150 000 m².