Il 17 dicembre 2003, in occasione del centenario del primo volo dei fratelli Wright, è stata riaperta la sezione dedicata agli aerei, collocata al livello 1 del padiglione aeronavale.

Con l'esposizione di 10 aerei al vero viene ripercorsa la storia dell'aeronautica, dall'età pionieristica ai velivoli a reazione.
Un'ampia vetrina è dedicata ai motori aeronautici: vi sono custoditi l'Anzani tre cilindri a ventaglio del 1909, i più diffusi motori stellari e diversi motori a reazione.
In sezione sono visibili anche cimeli appartenuti agli assi del volo della prima guerra mondiale.

È in riallestimento un'ultima parte della sezione che riguarderà momenti speciali nella storia del volo, con un'area dedicata a Enrico Forlanini e al modello originale del suo elicottero del 1877, il “più pesante dell'aria“ ad aver mai volato.

Nel giardino adiacente al padiglione ferroviario, sono esposti tre aerei a reazione del secondo dopoguerra tra cui il G91, del 1957, famoso velivolo da caccia e attacco al suolo monoposto e monoreattore, frutto di un concorso indetto nell'ambito NATO per la costruzione di un caccia tattico. Il modello esposto appartiene alla serie R adatta per ricognizioni fotografi che e proviene dalla pattuglia acrobatica delle Frecce Tricolori.