Fue fundado el 12 de julio de 1863 mediante Real Decreto de Luis I, con el objetivo de reunir una colección de testimonios relacionados con la actividad marítima portuguesa. Después de haber estado instalado en el antiguo Arsenal de la Marina y en el palacio del Conde Farrobo, en Siete Rios, el museo se encuentra desde 1962 en el ala oeste del Monasterio de los Jerónimos, junto al que se construyó un amplio pabellón para exposición de los galeones.

Actualmente cuenta con más de 17.000 piezas de su fondo, y ofrece un recorrido por más de 900 años de la historia marítima portuguesa. Aquí podrá revivir la epopeya de los Descubrimientos, a través de una notable colección de modelos de embarcaciones a vela de los siglos XVI al XIX, piezas únicas de la época y la mayor colección de astrolabios. También podrá ver como vivían los reyes en sus aposentos en el último yate real portugués, Amélia IV, que perteneció al rey Carlos, y a bordo del cual el monarca realizó sus últimas campañas oceanográficas. En el Pabellón de las Galeotas son ineludibles los bergantines reales y el avión de Gago Coutinho y Sacadura Cabral que unió Portugal y Brasil.