加拿大航空航天博物館成立於1964年，位於RCAF Station Rockcliffe。是由三個分別存在的博物館的藏品合併而來的。這三個博物館分別是：位於Uplands的國家航空博物館（主要關注於早期航空和bush flying）、加拿大戰爭博物館（主要關注於軍用飛機，包括許多戰利品，一些藏品可以追溯到一戰）、皇家加拿大空軍博物館（主要關注於在皇家加拿大空軍服役過的飛機）。

在1982年這些藏品被歸於國家航空博物館名下，1988年，這些藏品被移入新的試驗性風格的三角型機庫里，此機庫的原址是一個二戰時代的老式木質機庫。2006年一個新增的機庫開放了，所有的飛機藏品都在此室內存放。