Ekspozycja zewnętrzna zajmuje fragment terenu dawnego lotniska, wraz z oryginalną drogą kołowania i płytą postojową przed hangarem. Jej główną częścią jest tzw. Aleja MiGów, czyli kolekcja zimnowojennych odrzutowych samolotów bojowych. Są to maszyny produkcji ZSRR, ale także budowane na radzieckiej licencji w Polsce, eksploatowane przez polskie lotnictwo wojskowe od lat 50. XX wieku.

Wśród nich znajdziemy samolot rozpoznawczy Ił-28R i jego wersję szkolną Sił-28, a także kolekcję produkowanych w Polsce licencyjnych wersji MiGów – Lim-1, Lim-2, Lim-5 oraz Lim-6bis, Lim-6M i Lim-6MR.

Dalej znajdują się wszystkie wersje naddźwiękowych MiGów-21, stanowiące w latach 1961-2003 trzon wyposażenia polskich jednostek myśliwskich. W ramach Układu Warszawskiego polskie lotnictwo miało posiadać możliwość przenoszenia taktycznej broni jądrowej i w tym celu zakupiono samoloty myśliwsko-bombowe Suchoj Su-7BM, Su-7BKŁ, Su-7UM Su-20, Su-22M4 i Su-22UM3K.

Myśliwiec przechwytujący MiG-23MF – najszybszy samolot w zbiorach Muzeum – był użytkowany przez 28. Pułk Lotnictwa Myśliwskiego w Słupsku i służył głównie do obrony północnej granicy Polski. Dwumiejscowy MiG-29UB to wersja szkolna myśliwca MiG-29A. Samoloty te również są wciąż użytkowane przez Siły Powietrzne RP, a część z nich przekazano Ukrainie.

Na ekspozycji zewnętrznej można również zobaczyć samoloty, użytkowane przez kraje członkowskie NATO oraz Szwecję, będące wówczas potencjalnymi przeciwnikami wojsk Układu Warszawskiego. Są to brytyjskie BAe Harrier GR.3 (użyty bojowo w wojnie o Falklandy) i SEPECAT Jaguar GR.1, francuskie Dassault Mystere IVA i Dassault Mirage V w barwach belgijskich, Canadair CF-104 Starfighter w barwach duńskich, amerykańskie LTV A-7 Corsair II w barwach portugalskich oraz Republic F-84F Thunderstreak w barwach belgijskich, a także szwedzkie SAAB J 35 Draken i AJSF 37 Viggen.

Do ciekawostek należą amerykańskie samoloty z okresu wojny w Wietnamie – Cessna A-37B Dragonfly, Northrop F-5E Tiger II i Republic F-105D Thunderchief o nazwie „Polish Glider”, którym w 1970 r. latał pilot polskiego pochodzenia: major, a później generał Donald Kutyna. Ponadto na ekspozycji plenerowej prezentowane są samoloty szkolne, jak TS-11 Iskra, PZL I-22 Iryda, PZL-130 TC-1 Orlik, Aero L-29 Delfin i Fouga CM.170 Magister.

Największe maszyny wystawione na zewnątrz to samoloty pasażerskie i transportowe – Ił-14 i Jak-40 – używane do przewożenia najważniejszych osób w państwie, An-26, eksploatowany przez niemal 40 lat w 13. Pułku Lotnictwa Transportowego w Krakowie-Balicach, oraz Tu-134A –jeden z pierwszych samolotów odrzutowych we flocie PLL LOT.