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淡水水上機場所屬區域位於原淡水火車站與鼻仔頭川、竿蓁林川之間，昭和五年（1930年）滬尾街新店口以東之發展已飽和，唯獨「鼻仔頭」因在地理上突出淡水河，機場跑道正面向著淡水河口，可利用淡水河口中央的浮洲之南側河道四、五公里長的水面為天然跑道，是最佳之地點。
昭和十二年（1937年）臺灣總督府遞信部航空局挑選淡水鼻仔頭為機場預定地，開放給民營的大日本航空公司使用。淡水飛機場於昭和十五年（1940年）至十六年（1941年）建設，是當時臺灣島唯一的民間航空水上基地。
為因應航空事業的發展以及支援軍方作戰，臺灣總督府在河、海、湖泊、港灣設立充實且密集的測候網，確保船隻運行及飛航安全。昭和十七年（1942年），淡水水上機場設立觀測站，名「臺灣總督府氣象臺淡水飛行場出張所」，進行航空氣象觀測，服務軍方。
戰後，淡水水上機場由國府空軍接收，由空軍氣象聯隊及陸軍進駐，此處不再作為機場使用，也不再對外開放，更因作為軍事之用，淡水機場內屬於日治時期的營房等建築物均被拆毀，今日僅存幾處防空洞、庭園及飛機場滑溜臺等設施，並於民國八十九年（2000年）提報為古蹟。