Karena itu museum dipindahkan menempati gedung bekas pabrik gula Wonocatur di area Lanud Adistujipto.
Rehabilitasi gedung tersebut didasarkan kepada Surat Perintah Kepala Staf TNI AU No. Sprin/05/IV/1984 tanggal 11 April 1984 tentang rehabilitasi gedung bekas pabrik gula untuk digunakan sebagai gedung permanen Muspusdirla.
Pada 29 Juli 1984 Kepala Staf TNI AU Marsekal TNI Sukardi meresmikan penggunaan gedung yang sudah direhab tersebut sebagai gedung museum.
Luas seluruhnya lebih kurang 8,2 Ha. Luas bangunan seluruhnya yang digunakan 8.765 M2.
Tempat ini yang hingga sekarang dipergunakan sebagai museum.
Juga telah dilakukan beberapa kali renovasi dalam rangka penyempurnaan sehingga menjadi tempat yang layak sebagai sebuah museum.
Atas dasar pemikiran tersebut, Kepala Staf TNI Angkatan Udara selanjutnya menetapkan Museum Pusat AURI yang semula berkedudukan di Jakarta dipindahkan ke Yogyakarta diintegrasikan dengan Museum Pendidikan/ Karbol menjadi Museum Pusat TNI AU Dirgantara Mandala dan memanfaatkan Gedung Link Trainer di Kawasan Ksatrian AKABRI Bagian Udara.
Peresmian museum ini dilakukan oleh Kepala Staf TNI AU Marsekal TNI Ashadi Tjahjadi bertepatan dengan Hari Bakti TNI Angkatan Udara tanggal 29 Juli 1978.
Perkembangan selanjutnya dilakukan perluasan museum dengan memanfaatkan gedung bekas pabrik gula di Wonocatur Lanud Adisutjipto yang diresmikan oleh Kepala Staf TNI Angkatan Udara Marsekal TNI Sukardi pada 29 Juli 1984.
Itulah secara singkat sejarah Museum Dirgantara yang awalnya berada di Jakarta lalu dipindah ke Yogyakarta.