Passiamo quindi all'hangar Velo che ospita principalmente i velivoli operanti a cavallo delle due guerre mondiali. Vi si trovano dunque esposti alcuni degli idrocorsa che presero parte alla Coppa Schneider quali il Fiat C.29, i Macchi M.39 e M.67 e il Macchi-Castoldi M.C.72, alcuni oggetti legati alle spedizioni polari dei dirigibili Norge ed Italia di Umberto Nobile, tra cui anche una replica a grandezza naturale della navicella del secondo, e dei reperti che vogliono ricordare le trasvolate atlantiche organizzate da Balbo. Assieme all'addestratore Caproni Ca.100, ed all'aliante Bonomi B.S.17 sono esposti due dei più significativi biplani da caccia prodotti dalla FIAT: il C.R.32 impiegato dall'Aviazione Legionaria durante la Guerra civile spagnola e il successivo C.R.42 ampiamente utilizzato nel corso della seconda guerra mondiale, mentre per simboleggiare il teatro di guerra dell'Africa Orientale è presente un ricognitore IMAM Ro.37 dipinto con la livrea dell'aereo personale del duca Amedeo d'Aosta. In questa sezione sono inoltre esposti un idrovolante IMAM Ro.43 "Maggiolino", un AnsaldoAC2 ed il Campini-Caproni, primo aereo a reazione italiano.

Proseguiamo verso l'hangar Badoni che ospita i velivoli operanti nella seconda guerra mondiale e quelli del primo periodo post-bellico. Sono esposti alcuni dei principali caccia di costruzione italiana del secondo conflitto mondiale quali i Macchi M.C.200, M.C.202 e M.C.205, il Fiat G.55 nonché i corrispettivi che erano in dotazione alle aviazioni degli Alleati e poi dell'Aeronautica Militare quali il Supermarine Spitfire e il North American P-51 Mustang. Per quanto riguarda l'ambito dei plurimotori da bombardamento, aerosiluramento o trasporto sono presenti i Savoia-Marchetti S.M.79 "Sparviero" e S.M.82 "Canguru" oltre , al Fiat G.212 e all'idrovolante CANT Z.506, per rappresentare gli aerei da ricognizione e da collegamento del periodo il monomotore Fieseler Fi 156 mentre per i cacciabombardieri si può ammirare un Reggiane Re.2002. Per finire per quanto riguarda i velivoli d'addestramento è esposto un Nardi FN.305.

Cominciamo ad arrivare ai velivoli più recenti entrando nell'hangar Skema. Sono presenti gli aerei sperimentali Aerfer Ariete e Sagittario II, i caccia North American F-86 Sabre e Canadair Sabre, il Lockheed F-104 Starfighter e il più recente Panavia Tornado F3 ADV, il DeHavilland DH-113 Vampire intercettore notturno e i cacciabombardieri Republic F-84F Thunderstreak e F-84 Thunderjet, Fiat G.91R, Aeritalia G-91Y . Nel campo degli aerei da ricognizione è esposto un Republic RF-84F Thunderflash, mentre per quanto riguarda i velivoli da addestramento si possono vedere gli Aermacchi MB 323, MB 326, MB 308 e il Macchi Ma.416, i Fiat G.46, G.59, G.80 e G.91T, il SAI Ambrosini Super S.7, un SIAI SF.260AM, un North American T-6 Texan, un Lockheed RT-33, uno Stinson L-5 Sentinel, un elicottero AB-47G e l'aliante da record Sai Ambrosini CVV 6 “Canguro”. Nella cosiddetta "appendice" sono inoltre presenti gli elicotteri Agusta Bell AB.212ICO, AB.47 J, AB.204-B, un Agusta Sea King ed un Sikorsky HH3F Pelican.

Entriamo quindi nel quinto ed ultimo padiglione del museo: l’hangar 100. Struttura di moderna concezione completata nel 2023 in occasione del centenario della nostra Aeronautica, accoglie i velivoli di ultima generazione. Al suo interno troviamo oltre i velivoli da trasporto e supporto Piaggio P.166M e PD.808, un F84G Thunderjet, l'aereo acrobatico Fiat G.91 PAN utilizzato delle Frecce Tricolori ed il suo successore Aermacchi MB339 PAN, un F-16A Fighting Falcon, un AMX, un Panavia Tornado IDS ed un Eurofighter.

All'esterno troviamo invece un anfibio Grumman HU-16 Albatross, un Douglas C-47 Skytrain (versione militare del più conosciuto DC3), un aereo da pattugliamento marittimo Breguet Br 1150 Atlantic, un aereo antisommergibile Grumman S-2 Tracker, un Aermacchi MB-323 ed un F104 Starfighter in livrea rossa col numero 999 in ricordo della sfida di velocità contro la Ducati 999 avvenuta presso l'aeroporto di Grazzanise nel 2004.