Båtsamlingen
Den største gruppen gjenstander i samlingen er norske tradisjonsbåter fra 1800-og 1900-tallet. Grunnstammen i samlingen ble skaffet til veie av Bernhard Færøyvik. Hele kysten er representert, slik at hovedskillet mellom byggeskikken i Øst,- Vest- og Nord-Norge er tydelige. Den største farkosten er en fembøring, men tyngdepunktet er mindre bruksbåter.
I båtsamlingen finnes det også en liten samling fritidsbåter fra siste del av 1900-tallet, hovedsakelig knyttet til seilsport og kapproing på elitenivå.
Fytende fartøyer
Museumsflåten er museets flytende fartøyer. Samlingen består av ett større og to mindre fartøyer av nyere type, begge seilfartøy bygd i tre. Skonnerten Svanen fra 1916 representerer en type som ble mye brukt i trelastfart i Østersjøen og Nordsjøen. Museet eier også to fartøyer konstruert og bygget av Colin Archer: SY Venus fra 1889 og RS 1 Colin Archer fra 1893, henholdsvis et lystfartøy og
en redningsskøyte.
Museet har også en flytende rekonstruksjon av en renessansebåt–Vaaghalsfra Bjørvika i Oslo, og en flytende stokkebåt.
Fartøyene er tilgjengelig for besøkende under forhåndsannonserte arrangement. Skonnerten Svanen har fast kaiplass på Bygdøynes' brygge.