Im NFL sind luft- und raumfahrttechnische Institute der TU Braunschweig, des DLR, der Leibniz Universität Hannover, der Fraunhofer Gesellschaft und der PTB vertreten. Die Mitglieder des NFL sind Professoren der Institute aus fünf beteiligten Einrichtungen.
Der Vorstand besteht aus zwei Vertretern der TU Braunschweig, zwei Vertretern des DLR, sowie dem Geschäftsführer und dem Sprecher der Luft- und Raumfahrttechnikprofessoren als beratendes Mitglied. Die Aufgaben des Vorstandes sind unter anderem die Entwicklung von Forschungsstrategien und die Koordination der Akquisition und Durchführung gemeinsamer Projekte.
Der Beirat besteht aus führenden Persönlichkeiten der Politik und Luftfahrtindustrie, die für drei Jahre vom Vorstand berufen werden. Die Beiratsmitglieder wirken beratend bei der Entwicklung der langfristigen Forschungsstrategie des NFL mit.
Die Aufgaben der Geschäftsstelle umfassen die geschäftliche Koordination der laufenden Forschungsvorhaben des NFL und die Erstellung der Förderanträge und Ergebnisberichte.