Trong khuôn viên Bảo tàng Phòng không - Không quân đang trưng bày một hiện vật lịch sử nổi tiếng, đó là khẩu pháo cao xạ 37mm, số hiệu 510681.
Khẩu pháo gắn liền với tấm gương hy sinh quên mình, dũng cảm cứu pháo của anh hùng liệt sỹ Tô Vĩnh Diện. Cách đây 70 năm, vào đêm 1/2/1954, trong đợt kéo pháo ra theo phương châm "đánh chắc, tiến chắc", khi xuống dốc Chuối (là dốc vừa dài vừa hẹp, nằm chênh vênh bên vực sâu) được một đoạn thì dây tời chính của khẩu pháo bị đứt.
Lúc đó, Khẩu đội trưởng Tô Vĩnh Diện và đồng chí pháo thủ Chí - pháo thủ số 5 cầm càng lái. Khi pháo đứt dây tời, pháo thủ Chí bị càng pháo đánh bật ra. Trong tình thế hiểm nghèo đó, Khẩu đội trưởng Tô Vĩnh Diện dùng hết sức đẩy mạnh càng pháo còn lại vào vách núi.
Tuy nhiên, trước khi dừng lại, bánh khẩu pháo đã chèn lên người anh Tô Vĩnh Diện. Khi được đồng đội đưa ra khỏi bánh pháo, anh chỉ kịp hỏi "pháo có việc gì không" rồi anh dũng hy sinh.
Tấm gương cứu pháo của anh hùng Tô Vĩnh Diện đã được cán bộ, chiến sĩ toàn quân học tập, nêu gương sáng về chủ nghĩa anh hùng cách mạng, sẵn sàng hy sinh thân mình cứu pháo xuất hiện trên khắp các trận địa, các đơn vị trong cuộc kháng chiến chống thực dân Pháp.
Ngày 7/5/1956, Tô Vĩnh Diện được truy tặng danh hiệu Anh hùng LLVT nhân dân và trở thành người anh hùng Pháo cao xạ đầu tiên của quân đội ta ngã xuống trên mặt trận Điện Biên Phủ.
Pháo cao xạ 37mm, số hiệu 510681 là một trong số 30 hiện vật đã được Thủ tướng Chính phủ công nhận là bảo vật quốc gia - đợt 1 (năm 2012).