华盛顿航空太空博物馆是世界上最大的有关航空方面的博物馆，它属于斯密生博物馆群中的一员，而且是最新创立的一个机构。1976年7月，正值美国建国200周年时对外开放，大受欢迎。博物馆里收集了人类飞行的各种器具，包括气球、飞机和太空航具，收集年代自莱特兄弟第一架可以飞行的飞机直至现代阿波罗登月船，向人们生动展示了人类飞行的辉煌历史，昭示了人类为实现飞上天空的梦想付出了多少心血，也向人们显示了人类的智慧是无穷的，它可以征服自然，升华自己。
真正发明第一台动力飞机并试飞成功的是美国的莱特兄弟，但与莱特兄弟处于同时代的德国人李连塔，也是航空史上的先驱。他一生为实现人类升空的愿望而忙碌，最后坠机身亡。他于1848年出生于德国北部的安克塔，在莱特兄弟动手制造飞机之前，他已经开始了飞机的研究，但他致力于滑翔机的研究和试飞，于1896年8月10日坠机身亡，年仅48岁。华盛顿航空太空博物馆中展有李连塔亲自制造的滑翔机，从这架滑翔机上，我们可以想见李连塔驾机试飞的壮丽场景。
1903年12月17日，莱特兄弟驾驶着自己制造的飞机飞上天空，这是一个伟大的时刻，它是人类历史上的壮举，莱特兄弟也因此成为当之无愧的先驱者。他们制造的飞机——“飞行者一号”收进了华盛顿航空太空博物馆，成为博物馆一宝。
随着莱特兄弟首次试飞的成功，掀起了一个改进和发明飞机的热潮。其中英国的弗兰克·惠特尔历尽千辛万苦、经过刻苦的钻研和实验，于1937年4月12日完成了世界第一个喷射引擎——惠特曼U型，并开始运转，改进了飞机的飞行性能。不久，俄罗斯的席科斯基发明了重要的直升机机种，成为人类飞行史上的又一个里程碑。德国的齐柏林研制成功“齐柏林号”硬式飞船，这些都为航空飞机的进一步发展奠定了新的基础。
人类不满足于那种初始的飞机，也不满足于几分钟的飞行，他们要征服高山、征服海洋、征服天空，便开始了一系列航空飞行的壮举。1927年5月，林白向大西洋挑战，获得了成功，飞机从美国的纽约市出发，最后降落到巴黎，林白也从此成为英雄。
1924年4月6日，四架美国陆军航空队的道格拉斯“世界巡航机”开始了环球飞行的壮举，这四架飞机由西雅图出发，行程4．4万千米，于同年9月28日返回原地，完成了环球飞行，途经日本、中国、中南半岛、泰国、缅甸、印度、波斯、小亚细亚、巴尔干、法国、伦敦等地。这次飞行用的道格拉斯世界巡航机中的一架“芝加哥号”便陈列于华盛顿航空太空博物馆中。
华盛顿航空太空博物馆中展示有第二次世界大战期间各国研制的有代表性的战斗机。如美国研制的寇蒂斯鹰型战斗机，格鲁曼F4F野猪型战斗机，北美P－51D野马型等。这时日本最优良的飞机则以三菱公司生产的零式战斗机为代表。所谓零式战斗机，是堀越二郎继九六式舰上战斗机之后精心制造的，是当时世界上最精良的战斗机，它具有机身轻盈，控制系统操作容易，具有高速、超长距离飞行能力和活动轻巧灵活等特点。此时在德国，以梅塞希密特BF109和佛基伍尔夫FW190机型为代表。英国方面是霍克巨风号和斯巴马林喷火式。意大利是马奇的塞耶塔和佛尔格雷。法国的是以摩拉努的索尔尼叶和德波瓦尔丁机为代表。
在飞机制造取得长足进步以后，人类又开始向太空进发，试图登陆其他星球，探索宇宙的奥秘。1969年7月20日，美国的阿波罗太空登月船终于登月成功，从而实现了类似神话般的梦想。