汽修大隊建築由聯合勤務總司令部（後稱聯勤總部）工程署設計、北工處現場監造，委外由協泰營造廠承包施作，於 1992 年 7 月 21 日開工、1994 年 3 月19 日完工，工程費用共 34,479,000 元，1994 年 5 月 27 日北工處移交予汽修大隊。
汽修大隊建築為長度約 90m、寬度約 8.5~24m 的狹長 L 型建築，一樓包含管理空間之隊長室、管制室等，以及國軍使用之大、小型車輛維修保養場地，配合車輛大小及使用器材所需空間，汽車修護空間規劃高度為 5m，設有引擎組、電工組、補給組、鈑金組、噴漆組、廢品間等，南端為設有夾層作為停車空間。
景美園區前為警備總部軍法處及國防部軍法局等單位合用，園區內建物興建於1950年代初期，全區建築物均為歷史建築（汽修大隊除外），因應博物館業務需求，現有使用空間已不敷所需，為提供本館展示、典藏空間需求，採保存既有國防部軍備局汽修大隊部分建築，並增建部分建築，以修增建工程滿足本館缺乏的文物典藏、常設展、特展及公共服務等空間需求，完備本館基礎設施及功能，採「新舊建築融合」重新給予汽修大隊既有建築符合博物館使用機能並強化其繼續存在之意義。