Beşiktaş meydanının hemen kıyısında, Barbaros Hayrettin Paşa'nın türbesiyle vapur iskelesinin arasında duran İstanbul Deniz Müzesi, Türkiye'nin en büyük denizcilik müzesidir. 1897'de küçük bir koleksiyon olarak kurulmuş, yüzyıllar boyunca biriken Osmanlı deniz mirasını tek çatı altında toplamıştır. Deniz Kuvvetleri Komutanlığı'na bağlıdır ve Boğaz'a bakan modern galerisi 2013'te ziyarete açılmıştır.
Müzenin gözbebeği, kat kat yükselen cam galeride sergilenen saltanat kayıklarıdır. Padişahların Boğaz'da kullandığı bu uzun, ince, altın yaldızlı ahşap kayıklar; oymalı köşkleri, ejder ve kuş başlı pruvaları ve onlarca kürekçilik boyutlarıyla adeta yüzen birer saray gibidir. Yanı başlarında Sultan IV. Mehmed'in kadırgası ve dönemin savaş gemisi modelleri yer alır.
Kayıkların ötesinde müze, Barbaros Hayrettin Paşa'nın sancağı, Piri Reis'in dünya haritasına dair belgeler, eski toplar, pusulalar, gemi baş süsleri ve Cumhuriyet dönemi denizcilik hatıralarıyla doludur. Deniz tarihine ya da işçiliğin inceliğine meraklı herkes için Beşiktaş'ta yarım günlük keyifli bir duraktır.