Museets historie er knyttet til Kong Luis av Portugal (1838–1889), som hadde stor interesse for oseanografi og var en dyktig navigatør selv. I 1863 begynte han å samle gjenstander relatert til maritim historie i Portugal, en samling som ble utvidet de neste tiårene, og som kulminerte med innvielsen av Maritime Museum i 1963 på sin nåværende beliggenhet.