Die Entwicklung von Fangtechniken und Fischereifahrzeugen wird mit Modellen und Dioramen im prächtigen Säulensaal des Museums anschaulich gemacht. Die einzigartige Sammlung an Fischereidioramen entstand bereits 1903 in Zusammenarbeit des ersten Direktors, Otto Lehmann, mit dem Deutschen Verein für Seefischerei und dessen Gründer, Walther Herwig. Sie sollte im Museum, als außerschulischem Lernort, die Technik und Entwicklung der Fischerei an den norddeutschen Küsten und Flüssen veranschaulichen und Altonas Bedeutung als größten Fischereihafen Deutschlands historisch untermauern.
Der Holz- und Eisenschiffbau, eines der wichtigsten Kapitel der Schifffahrtsgeschichte, wird durch die umfangreiche Sammlung des Museums mit Objekten Hamburger Werften dokumentiert. Einblick in das Zubringerhandwerk geben Exponate einzelner Berufe wie der Reepschläger, Schwarzschmiede, Block- und Pumpenmacher.
Ein weiterer Ausstellungsbereich befasst sich mit der Maritimen Dekoration. Ausgestellt sind hierzu Grafiken, Malereien, kunsthandwerkliche Gegenstände sowie Galionsfiguren. Hier sind auch Sammlungsstücke zum Walfang zu finden.
