Das National Museum of the United States Air Force ist das offizielle Museum der United States Air Force und gleichzeitig das weltweit älteste und größte Museum für militärische Luftfahrt. Es liegt am Rande der Wright-Patterson Air Force Base in Dayton im US-Bundesstaat Ohio.
Auf rund 80.000 m² überdachter Fläche und einem Freigelände sind etwa 350 Luftfahrzeuge ausgestellt, dazu kommen Raketen, Waffen, Motoren und Ähnliches. Insgesamt umfasste die Sammlung im Jahr 2005 rund 65.000 Objekte. Jährlich besuchen 1,2 Millionen Menschen die Ausstellung. Der Eintritt ist frei.
Organisatorisch gehört das Museum zum Air Force Materiel Command der US-Luftstreitkräfte und finanziert sich zu einem Teil durch staatliche Gelder und zum anderen Teil über die Stiftung Air Force Museum Foundation (AFMF).
Zum Museum gehört auch die National Aviation Hall of Fame (Nationale Ruhmeshalle der Luftfahrt), in der Pioniere der US-amerikanischen Luftfahrt porträtiert und gewürdigt werden. Seit der Gründung 1962 wurden bis Juli 2006 186 Militärpiloten in diese Ruhmeshalle aufgenommen.