לאחר החלטה סופית של מפקד חיל האוויר, הכריזו אגף ההנדסה והבינוי במשרד הביטחון וחיל האוויר על הזוכה בתחרות האדריכלים לתכנון "מוזיאון חיל האוויר": משרד 'שוורץ בסנוסוף אדריכלים'.
התחרות בוצעה כהתמודדות דו- שלבית, אשר חולקה לשלב ראשון אנונימי, לטובת מתן הזדמנות לביטוי של רוח צעירה וחדשנית, ושלב שני בו הוצגו 10 הצעות בפני חבר השופטים, לטובת בחינה מעמיקה של ההצעות וכן בדיקת היתכנות להקמת המוזיאון לאחר תכנונו. הדבר אפשר מחד, תחרות הוגנת ופתוחה לכל מי שבחר להשתתף בה, ומאידך הצעה ישימה אשר יש כוונה להקימה ולא להשאירה בגדר תכנית.
לתחרות, שערך משרד הביטחון בהובלת חיל האוויר ובשיתוף מלא עם עמותת האדריכלים, ניגשו 66 משרדים, בהם טובי המשרדים בארץ וכן מספר משרדים מחו"ל, שהציעו מגוון קונספטים יצירתיים ומרגשים. כל אחת מההצעות נבחנה על-ידי צוות של 9 שופטים, אזרחים ואנשי צבא, ביניהם תא"ל במיל' יעקב טרנר, אבי המוזיאון אשר הניח את אבן הפינה להקמתו בשנת 1985 וליווה את צמיחתו מיום הקמתו. מטעם עמותת האדריכלים השתתפו בצוות השיפוט אדר' איתן קימל, אדר' שם טוב צרויה והאדריכלית מאירה קובלסקי אפרת.
אדריכל רס"ן אלישע, מנהל הפרויקט מטעם מחלקת הבינוי של חיל האוויר: "לאורך התהליך, שהתקיים במוזיאון ההיסטורי, חשנו התרגשות גדולה מתוך הבנה שהתחרות תצמיח מוזיאון חדש, אשר יציג את פני התעופה הצבאית הישראלית מיום הקמת המדינה, דרך אירועים היסטוריים, שבהם לקח חיל האוויר חלק ועד ימינו, עם מבט לעתיד והמשך צמיחה. בין 66 ההצעות היה מגוון רב של הצעות מצוינות ותפיסות עיצוביות ומוזיאליות שונות לחלוטין זו מזו, אשר הפכו את מלאכת השיפוט למאתגרת מאד. המשתתפים בתחרות התבקשו להציע מוזיאון שיעמוד בשורה הראשונה של מוזיאונים בעולם ויציג את מורשת החיל, את ערכיו, ינגיש את תרבותו הארגונית, ישמש פלטפורמה לקידום חינוך טכנולוגי-מדעי ויהווה חלון ראווה לתעשיות הביטחוניות, האבן השואבת לטכנולוגיות המזינות את החיל מיום הקמתו. כחלק מבניית הפרוגרמה ניתנה חשיבות רבה לשימור מבנים היסטוריים הקיימים בשטח המוזיאון כיום, הצגת החיל על כלל מערכיו ובשימת דגש על האנשים אשר מהווים את מקור כוחו. ההצעה הזוכה בתחרות היא זו שענתה לדעת חבר השופטים על הדרישות באופן הטוב ביותר ואושרה על ידי מפקד החיל".
מוזיאון חיל האוויר הינו פרויקט בעל חשיבות לאומית וככזה הוחלט ע"י חיל האוויר ואגף ההנדסה והבינוי של משהב"ט לצאת לתחרות אדריכלים פתוחה, שתאפשר הצעת מגוון הצעות ויצירת רף גבוה של יצירתיות ועיצוב. עם הקמתו המחודשת של המוזיאון, אשר עומד במתכונתו הקיימת במשך יותר משלושה עשורים, יהפוך למוזיאון מקורה וממוזג בשטח של יותר מ-17,000 מ"ר בנוי, שיחולק למספר מבנים, שבהם יוצגו יותר מ-80 כלי טייס בחלוקה לתקופות לאורך ההיסטוריה וכן מספר רב של מוקדים חווייתיים, שיאפשרו למבקר לחוות את עולם התעופה דרך תא הטייס, לגעת בחלקי כלי הטייס, דרך ידי הטכנאי ולראות את שדה הקרב דרך עיני לוחם ביחידות המיוחדות, לוחמים ולוחמות במערך ההגנה האווירית ומפעילי כלי הטייס הבלתי מאוישים של החיל. המוזיאון החדש יציע מגוון מסלולי ביקור, דבר שיאפשר ביקורים חוזרים ונשנים במוזיאון וחוויות חדשות בכל ביקור נוסף.
למקום השני הגיע משרד 'קנפו כלימור' ויזכה בפרס של 50,000 ש"ח.
למקום השלישי הגיע משרד 'אירית אקסלרוד אדריכלים 'ויזכה בפרס של 20,000 ₪.
המשרדים זיו-קדמי אדריכלים וכן סקורקא אדריכלים צוינו לשבח על הצעתם ויזכו בפרס של 5,000 ש"ח לכל הצעה.