Situato nel Quartier Generale della Marina Militare spagnola, nel cuore del Paseo del Arte, questo museo gestito dal Ministero della Difesa spagnolo è incaricato di acquisire, conservare, ricercare, comunicare ed esporre a fini didattici ed espositivi tutti i tipi di pezzi e collezioni di valore storico, artistico, scientifico e tecnico legati alla storia navale della Spagna, dal Medioevo ai giorni nostri.

Le sue origini risalgono al 1792, grazie a un'iniziativa del Segretario della Marina di Carlo IV, Antonio de Valdés y Fernández Bazán, con cui propose di creare un museo navale che riunisse tutte le scienze necessarie all'istruzione del Corpo della Marina. Tuttavia, il progetto non si concretizzò fino al 1842, quando fu inaugurato provvisoriamente presso il Palacio de los Consejos della Calle Mayor di Madrid. Dopo essere stato allestito in varie strutture, nel 1932 il museo fu inaugurato nella sua sede attuale, che ospitava anche il Ministero della Marina, occupando il primo piano dell'edificio. Nel 1976, per l'ampliamento del Quartier Generale della Marina Militare, fu realizzata la costruzione di un edificio annesso, aumentando così la superficie espositiva fino a raddoppiare lo spazio museale originario. Nel 1992 è stata effettuata la penultima ristrutturazione del centro e, dopo due anni di chiusura, nel 2020 è stato completato l'ultimo restauro, che ha dotato il museo di strutture moderne migliorando l'accessibilità e la distribuzione degli spazi espositivi.

Le collezioni del museo, disposte cronologicamente nelle sue sale, comprendono più di 12.000 pezzi caratterizzati dalla loro ricchezza ed eterogeneità. Si distinguono raccolte di modelli di navi e carte geografiche, tra le migliori al mondo, ma anche di strumenti astronomici, scientifici e di navigazione, di arti plastiche e decorative, di armi e bandiere, di uniformi e decorazioni, di equipaggiamenti marini, di oggetti etnografici e di oggetti personali di illustri naviganti. Tra questi oggetti spicca la mappa in pergamena splendidamente illustrata di Juan de la Cosa, la prima rappresentazione cartografica conosciuta del continente americano. Il navigatore e cartografo la realizzò nel 1500 dopo aver viaggiato in America in tre occasioni accompagnato da Cristoforo Colombo.

Le collezioni esposte sono il risultato dei contributi di varie istituzioni ed enti, come la Casa Real, l'ex Segretariato della Marina, le antiche Compagnie della Guardia Marina, i dipartimenti navali peninsulari e le basi cubane e filippine, il Deposito Idrografico, il Real Observatorio de la Marina de San Fernando e l'Istituto Idrografico di Cadice, oltre ad acquisti e donazioni successive da parte di privati ed enti vari.