Najważniejszym eksponatem Muzeum Sił Powietrznych, jest Sztandar Polskich Sił Powietrznych Jest on eksponowany w części opowiadającej o II wojnie światowej i udziale polskich pilotów w Bitwie o Wielką Brytanię.
Sztandar jest kwadratem o boku długości 80 centymetrów wykonanym z grubego, połyskliwego materiału – adamaszku jedwabnego. Jest przymocowany do drzewca pasem białej skóry owiniętej wokół drzewca.
Obie strony sztandaru wypełniają duże, wpisane w kwadratową płachtę krzyże kawalerskie. Są one czerwone, a pola znajdujące się między ich ramionami – białe.
W centrum głównego płata sztandaru umieszczono wizerunek Matki Boskiej Ostrobramskiej – patronki miasta Wilna, gdzie sztandar został stworzony. Matka Boża jest otoczona wieńcem składającym się z dwóch gałązek wawrzynu; na górze gałązki nie stykają się. W górnej części krzyża wyhaftowano srebrne godło Rzeczypospolitej według wzoru z 1927 roku – symbol państwa polskiego. Na dolnym ramieniu krzyża umieszczono natomiast w czterech rzędach napis: Bóg Honor i Ojczyzna. W każdym rogu głównego płata, pomiędzy ramionami krzyża widnieją lilie Burbonów. Kiedy zrodził się pomysł stworzenia sztandaru Polacy walczyli o niepodległość pod skrzydłami Francji – stąd francuskie symbole.
W centrum drugiej strony płata sztandaru, znajduje się wizerunek św. Teresy z Lisieux wspartej na mieczu i krzyżu – francuskiej patronki zwycięstwa. Święta jest otoczona wieńcem składającym się z dwóch gałązek wawrzynu, na górze wieniec jest otwarty. Na górnym ramieniu krzyża widnieje napis: Wilno 1940 – jest on pamiątką miejsca wykonania sztandaru. Na dolnym ramieniu umieszczono motto Miłość Żąda Ofiary. W każde z czterech białych pól pomiędzy ramionami krzyża wpisano symbole polskiego lotnictwa. Są tam biało-czerwona szachownica, odznaka Szkoły Podchorążych Lotnictwa oraz odznaki pilota i nawigatora/obserwatora. Te dwie ostatnie to srebrne orły z szeroko rozpostartymi skrzydłami, trzymające w dziobie wieniec z liści laurowych. Orzeł z odznaki nawigatora/obserwatora ma dodatkowo w szponach złote błyskawice.
Oprócz samego sztandaru, zdobiony jest również jego drzewiec. W górnej części ma on wbite gwoździe pamiątkowe, które informują o znamienitych świadkach jego uroczystego przekazania Polskim Siłom Powietrznym, widoczne są ślady po gwoździach, których treści nie znamy, te które pozostały mówią:
– W imię Trójcy Przenajświętszej
– Prezydent R.P. W. Raczkiewicz
– Naczelny Wódz Gen. Broni W. Sikorski
– The Prime Minister Rt. Hon. Winston Churchill,
– Rt. Hon. Sir Archibald Sinclair,
– Air Chief Marshal Sir Charles Portal,
– Air Marshal Richard Peirse,
– Air Marshal Sir Sholto Douglas,
– Air Marshal Sir Arthur Barratt.
– Gen. Broni (Maj Gen) K. Sosnkowski,
– Prezes Rady
– Gen. Broni L. Żeligowski,
– Gen. Dyw. M. Kukiel,
– Gen. Bryg. T. Klimecki,
– Minister Prof. S. Kot,
– DCA. 300 Dyonu Bombowego
– DCA. 301 Dyonu Bombowego
– DCA. 302 Dyonu Myśliwskiego
– Gen. Bryg. J. Modelski,
– A. Dobrowolska,
– DCA. 303 Dyonu Myśliwskiego
– DCA. 304 Dyonu Bombowego
– DCA. 305 Dyonu Bombowego
– DCA. 306 Dyonu Myśliwskiego
– DCA. 307 Dyonu Myśliwskiego
– DCA. 308 Dyonu Myśliwskiego
– DCA. 309 Dyonu Współpracy
– DCA. 315 Dyonu Myśliwskiego
– DCA. 316 Dyonu Myśliwskiego
– DCA. 317 Dyonu Myśliwskiego
– Kpt J. Hryniewicz
Zwieńczenie całości stanowi głowica sztandaru – orzeł w koronie z rozpostartymi skrzydłami. Orzeł jest wykonany ze srebra i złota. Materiał na wykonanie głowicy został pozyskany ze zbiórki biżuterii i kosztowności prowadzonej wśród polskich żołnierzy, którzy przybyli do Wielkiej Brytanii by dalej walczyć.
Hafty wykonały siostry miłosierdzia w Kościele św. Kazimierza, a prac wykończeniowych sztandaru dokonały siostry zakonne z Klasztoru Benedyktynek w Kościele pw. św. Michała Archanioła w Wilnie. Latem 1940 roku w Sanktuarium Matki Bożej Ostrobramskiej sztandar został poświęcony i wysłany do Francji, gdzie przebywały Polskie Siły Powietrzne. Ze względu na szybko zmieniającą się sytuację wojenną z granicy francuskiej Sztandar powrócił do Wilna i drogą poprzez Kowno, Warszawę, Berlin i Sztokholm dotarł do Londynu w bagażu japońskiego dyplomaty. 16 lipca 1941 sztandar został uroczyście wręczony Polskim Siłom Powietrznym na lotnisku Swinderby przez gen. Władysława Sikorskiego. Trafił do 300 Dywizjonu Bombowego Ziemi Mazowieckiej”. Na mocy rozkazu gen. Sikorskiego Sztandar miał być przekazywany kolejnym polskim dywizjonom, dopóki nie będzie go można przywieźć do ojczyzny. Ostatnim był 318. Dywizjon Myśliwsko – Rozpoznawczy Gdański. W 1991 sztandar uroczyście przekazano w obecności prezydenta RP Lecha Wałęsy, dowódcy Wojsk Lotniczych i Obrony Powietrznej generałowi Jerzemu Gotowale. Asystę sztandaru stanowili wówczas weterani, było wśród nich 20 żyjących w tym czasie dowódców polskich dywizjonów z czasów II wojny światowej.