Jusqu'en 1870, au fil des conquêtes et des transformations des places, de nouveaux plans-reliefs sont réalisés. Avec les évolutions des pratiques de la guerre, ils perdent ensuite peu à peu leur utilité stratégique pour devenir des pièces historiques. La collection est classée monument historique en 1927 et le musée est créé en 1943.
Les combles de l'hôtel national des Invalides hébergent aujourd'hui une partie de la collection. La trentaine de plans-reliefs qui y sont exposés permettent de voyager le long des côtes, du Mont-Saint-Michel à Antibes, ainsi que dans les Pyrénées. Leur précision et parfois leur taille impressionnante facilitent l'évocation de sujets aussi variés que la poliorcétique (l'art de défendre et d'attaquer des places fortes), la figure de Vauban, le travail des techniciens et des artisans qui ont produit ces maquettes, l'aménagement du territoire, l'urbanisme ou encore l'architecture, du milieu du XVIIe siècle à la fin du XIXe.