Выставка призвана напомнить о великой славе и доблести русского воинства с XI века до наших дней. Страницы истории России наполнены событиями, явившими миру не только высокие военно-тактические качества военачальников, но и удивительную силу духа народа в непримиримой борьбе за свою независимость с внешними врагами и интервентами. Именно сила духа стала той наукой, неотъемлемой частью и залогом наших побед. Русская армия всегда защищала свои границы и готова была прийти на помощь тем, кто нуждался в её поддержке против сильного врага.
Живописные и графические работы, скульптурные портреты, а также карты, предметы обмундирования и быта повествуют о ходе военных действий ключевых битв нашей истории, погружают зрителя в атмосферу тех лет. Выставка сопровождается экспликациями и подробным этикетажем, а также выдержками из документов и мемуаров русских полководцев, участников и свидетелей событий.
Экспозиция располагается в одном из продольных крыльев центрального выставочного комплекса музея и предлагает зрителю поэтапное рассмотрение исторических фактов. В нескольких залах прослеживаются героические страницы нашей истории начиная с XI столетия до современных военных конфликтов конца ХХ века, в частности войны в Афганистане. Отдельное место занимают разделы, посвящённые Отечественной войне 1812 года и Великой Отечественной войне 1941–1945 гг.
В первом зале представлены произведения изобразительного искусства художников XIX–XX столетий, а также современных мастеров-баталистов, освещающие славные военные события XI–XV веков: походы Владимира Мономаха, Ледовое побоище, Куликовская битва, стояние на Угре.
Второй зал посвящён истории военных завоеваний Ивана Грозного (XVI в.) и освободительной борьбе народа против польских оккупантов (первое и второе народное ополчение) в начале XVII века, где ключевую роль сыграли князь Дмитрий Пожарский и Кузьма Минин, под предводительством которых объединённые силы ополчения освободили Москву.
Третью часть выставки занимает история побед Петра I в Северной войне со Швецией, ключевым событием которой стала битва под Полтавой, решившая исход войны в пользу России. Дата победы в Полтавской битве, наряду со знаменитым Гангутским сражением, стала Днём воинской славы России.
Один из залов посвящён военным победам России в XVIII веке, одержанным армией и флотом под предводительством таких знаменитых полководцев, как Орлов, Потёмкин, Суворов, Ушаков. Чесменское морское сражение, оборона Гирсово, Очакова, взятие Измаила и другие события отражаются в литографиях и картинах XVIII века, их дополняют скульптурные и живописные портреты военачальников, штандарты и медали того времени.
Отдельными темами на выставке проходят Отечественная война 1812 года и Великая Отечественная война 1941–1945 гг., главные сражения которых вновь предстанут перед зрителями в живых и эмоциональных образах.
Важную часть экспозиции занимают фотографии исторических пейзажей – полей ратной славы – как военных оплотов и духовных крепостей современной России. Известный фотохудожник Иван Бойко специально для выставки «Наука побеждать. Военная история России в изобразительном искусстве» создал серию пейзажей-панорам Куликова, Бородинского полей, полей танкового сражения на Курской дуге и многих других, которые можно увидеть в соответствующих разделах экспозиции.