대형무기실은 전쟁기념관 개관 30주년을 맞아 1층 기존 공간에 새롭게 리뉴얼됐다. 6·25전쟁 당시 사용된 대형 무기들의 역사적 의미를 알리기 위해 마련된 이 공간은 당시 우리 군과 국민이 직면했던 전쟁의 압도적인 규모와 참혹함을 생생하게 전달한다.
5개 공간으로 구성된 대형무기실은 '전세를 바꾼 무기' '유엔군의 기갑장비' '국군과 유엔군, 공산군의 화포' '유엔군과 공산군의 항공기' '지도자의 승용차'로 구성됐다.
첫 번째 전세를 바꾼 무기 공간은 6·25전쟁의 흐름을 바꾼 상징적인 무기들을 소개한다. 특히 M4A3E8 셔먼 전차와 인천상륙작전에 사용된 LVT-3C를 3D영상으로 생동감 있게 제작했다.
두 번째 유엔군의 기갑장비 코너에는 6·25전쟁에서 활약한 국군과 유엔군의 주요 전차를, 세 번째 공간 국군과 유엔군, 공산군의 화포엔 화력전이 중심이었던 고지쟁탈전에서 사용된 다양한 화포들을 선보인다.
유엔군과 공산군의 항공기 코너에선 지상에는 F-51D '머스탱(Mustang)' 전투기가 전시되고, 공중에는 와이어에 매달린 항공기들이 배치돼, 6·25전쟁의 치열한 공중전을 생생하게 전달한다.
마지막 공간은 이승만 대통령과 김일성의 차량이 함께 전시된다. 또 실제 항공기 조종을 체험해 볼 수 있는 F-86 세이버 항공기 시뮬레이터도 설치돼 눈길을 끈다.