Kiến thức và sự hiểu biết của du khách về thế giới hàng không sẽ lên tầm cao mới sau khi đến thăm Bảo tàng Hàng không & Vũ trụ, một trong những điểm du lịch nổi tiếng nhất của Công viên Balboa kể từ khi được khai trương vào năm 1963. Đây là nơi lưu giữ rất nhiều máy bay. Hãy ngắm nhìn khinh khí cầu từ năm 1783 và trạm Điều khiển thực sự trên tàu vũ trụ Apollo 9 của NASA. Chiêm ngưỡng mô hình chiếc Lockheed Vega màu đỏ tươi mà Amelia Earhart từng lái và lập hai kỷ lục về hàng không. Mô hình này đã được sử dụng trong bộ phim năm 2009 về Amelia do Hilary Swank thủ vai.
Tự mình khám phá các triển lãm dành riêng cho những máy bay phục vụ cả hai cuộc Thế chiến và tìm hiểu chiếc phi cơ đã góp phần làm nên Thời đại Vàng của Máy bay. So sánh những chiếc phi cơ này với tên lửa siêu âm, công nghệ cao của thế giới hiện đại trong Phòng triển lãm Thời đại Máy bay Hiện đại và Vũ trụ. Bảo tàng cũng có một vệ tinh GPS duy nhất được trưng bày công khai trên thế giới.
Trung tâm Giáo dục trong Edwin D. McKellar Pavilion of Flight là nơi tổ chức ngày gia đình hàng tháng. Vào ngày này, trẻ em có thể tham gia các hoạt động có hướng dẫn như tự chế tạo tàu lượn hay khinh khí cầu mini. Đến quầy bán vé hoặc Trung tâm Du khách của Công viên Balboa để biết thêm thông tin chi tiết.
Một số mô hình mô phỏng của bảo tàng mang đến trải nghiệm 4-D để du khách cảm nhận được cảm giác khi đặt chân lên mặt trăng, phiêu lưu trong bộ quần áo phản lực hay thực hiện nhiệm vụ trên Sao Hỏa. Du khách sẽ phải trả thêm phí nếu muốn điều khiển mô hình mô phỏng.
Nếu du khách không có thời gian để tham quan nhiều nơi, hãy đến khu Theodore Gildred Rotunda với diện tích trưng bày máy bay nhỏ hơn. Bảo tàng Hàng không & Vũ trụ San Diego mở cửa hàng ngày và đóng cửa muộn hơn vào mùa hè. Bảo tàng đóng cửa vào Ngày Lễ Tạ ơn và Giáng sinh.