Об истории развития морской авиации Балтийского флота рассказывается в экспозиции отдельного зала.
Русские авиаконструкторы И.И. Сикорский и Д.П. Григорович стали первыми конструкторами российских самолетов, в том числе гидросамолетов, широко применяемых на Балтийском флоте в Первой мировой войне, а также и в наши дни.
К началу Великой Отечественной войны морская авиация состояла из разведывательной, истребительной и бомбардировочной. Всего в Военно-воздушных силах Краснознаменного Балтийского флота насчитывалось 709 самолетов.
Уже с первых дней Великой Отечественной войны и до 4 сентября 1941 года флотская авиация в качестве ответной меры на налеты вражеской авиации на Москву производила бомбардировку Берлина. Самолеты взлетали с островных аэродромов Моонзундского архипелага в составе трех групп: под командованием Е.Н. Преображенского, В.А. Гречишникова и А.Я. Ефремова. Все они были удостоены звания Героя Советского Союза. Военный реглан А.Я. Ефремова можно сейчас увидеть в музее.
Авиация Балтийского флота с первых дней войны и до ее конца принимала участие в боевых действиях, в ходе которых успешно наносила бомбовые удары по силам противника, торпедировала их суда в море, перевозила военные грузы.
Появление сверхзвуковых самолетов открыло новую страницу в военной авиации, потребовавшую также новых видов вооружения, отдельные из которых представлены в зале.