古代人类早就对鸟儿能在空中自由飞翔而羡慕不已，并幻想着自己有一天也能腾空而起，在天空中任意翱翔。日有所思，梦有所想。古人在力不能及的情况下，只得用神话传说来寄托自己的愿望，于是有了东西方各国像“嫦娥奔月”、乘龙骑鹤升天，或吃了什么灵丹妙药可以腾云驾雾，或坐着魔毯翱翔蓝天等许许多多的动人传说故事。
如同我们不能轻视儿童的想像力一样，对于古代人类丰富的想像力更不可小看。历史早已证明，人类所取得的任何一项科学技术成就，如果追根溯源的话，都是来自于人类最初的梦想。因此，人类从梦想飞行到最终实现升空的历史，其实也就是人类对于航空科学技术的不断认识、不断实践的历史。
据有文字的历史记载，人类在航空方面进行的实践活动，最早始于中国。据史籍记载，中国人早在春秋战国时起，就已开始试制木鸟（史籍称“木鸢”等）和飞车（史籍称“飙车”或“飙轮”）。这些记载是否可信，如今已难以考证。但有一点是清楚的，即古人的早期飞行实践活动，主要是根据鸟类的外形和飞行动作进行简单的模仿。这恰好说明，在科学技术非常落后的情况下，人类进行科学实验大多从模仿开始。尽管简单的模仿不大可能取得像古籍上所说的“三日不下”、“能飞数里”的成就，但却足以证明了我国先民最早开始了飞行尝试。
人类制造的第一个能飞之物，当属风筝。大约在西汉时代，我国出现了风筝。风筝是利用空气动力升空的，其飞行原理和现代飞机相似。这表明，我国古人已经懂得如何利用空气动力将物体送上天空。之后，我国古人又发明制造出了竹蜻蜓、孔明灯等飞行物。竹蜻蜓是根据风扇向下吹可以产生向上的反作用力的原理制造的。史学界公认，中国人发明的竹蜻蜓是现代直升机的始祖，故现在外国人称竹蜻蜓为Chinese top。孔明灯（亦称“松脂灯”）是根据热气向上可以产生升力的原理制造的。据说，最早可追溯到汉武帝时的“取鸡子去其汁，燃艾火内空卵中，疾风因举之飞”之记载，也有说发明于五代。即便按后者计算，距今也已有1000多年的历史。孔明灯实际上是现代热气球的始祖。
至于为人装上用鸟羽制成的翅膀而飞翔的尝试，中国和西方都有记载，只不过我国的记载有关这方面的文字记载至少要早上500年。这类尝试最好的结果也就是滑翔了一段距离，而为此献身者则不计其数。但正是这种百折不挠的勇气和不懈探索的精神，才使人类逐步获得了大量有关航空科学技术方面的知识，人类航空事业也因此得到了不断的发展。
1680年，意大利人G.A.博雷利在探讨了人类肌肉与飞行的关系后，发表了《运动的动物》一文。文章指出人类在生理上存在着很大的局限性，“人类靠自己的体力作灵巧的飞行是绝对不可能的”。此后，飞人试验逐渐减少。人们开始把目光转向轻于空气的飞行器 热气球研制方面。
1783年11月21日，在巴黎郊区，人山人海。一位名叫让－弗朗索瓦·皮拉特尔·德·罗齐尔的法国人在达兰德斯的陪同下，在万众瞩目的情况下，乘坐热气球缓缓地升上天空。随着气球的上升，人们的心也在上升。当气球升到大约1000米高度时，开始随风飘飞。25分钟后，飞行了12公里的热气球安全着陆。这是人类历史上第一次气球载人自由飞行。人类几千年来企盼升空飞行的梦想，终于在这一天变成了现实。
几乎与热气球进行载人飞行尝试的同时，法籍物理学家J.A.C.夏尔也研制成功了载人氢气球。1783年12月1日，夏尔和马里·诺埃尔·罗伯特乘坐氢气球从巴黎升空，并且完成了飘飞40公里、留空时间长达两个小时的飞行。随后，人们为解决气球的可操纵飞行问题，又将其改造成雪茄形，并为之安装上了机械驱动的螺旋桨。这便是出现于19世纪中叶的近代飞艇。
热气球和飞艇的相继问世，使得人们可以从高空鸟瞰地面，从而极大地开阔了人类的视野。这一崭新的视角很快就被赋予了军事意义。1794年4月2日，法军成立了世界上第一个气球观察分队，专门担任军事观察和侦察任务。1796年6月26日，法军在弗勒鲁斯战役中，利用系留气球实施空中侦察，为法军最终取得这场战役的胜利提供了可靠的情报保障。这是气球首次用于军事目的。
当时，就有人有感于气球在军事上的运用，在德国军事杂志上发表了一篇颇具预见性文章，指出：哪个国家首先占领和控制天空，将处于世界霸主的地位。这便是最早出现的制空权思想。战争使各国军界认识到军事航空的重要性，于是，越来越多的国家开始在军事上使用气球，一些国家甚至在其国防体制编制中设立了专门的气球使用和管理的机构。1893年，在芝加哥举行的学术报告会上，英国工程兵少校富勒尔顿提出了这样一个观点：“航空对战争的影响不亚于火药。未来战争将可能由空中开始。制空权（command of the air）将可能是陆地和空中战争的重要前提。”从此，在军事学术上便有了“制空权”这一术语。
战争的需要很快赋予的气球和飞艇以新的军事作战任务 轰炸。20世纪初，德国“齐伯林”式飞艇试飞成功后，德国军事委员会于1907年购买了LZ－3型飞艇并装备部队，次年又装备了LZ－5型飞艇。这些飞艇飞行速度为每小时80～90公里，飞行高度为2500～3000米，有效载重为8～11吨。飞艇上装有机枪并携有炸弹，在进行空中侦察时可以对地面和海上目标实施轰炸。在第一次世界大战中，“齐伯林”式飞艇对比利时、波兰、英国都进行过空中轰炸。仅对英国的轰炸就达51次之多，投弹5806枚（总重196.5吨），炸死557人、炸伤1358人。
当人们还在不断完善气球和飞艇时，一些有远见的人士已经认识到了它们的局限性，并为飞行器发展指出了新的方向：气球和飞艇毕竟是一种轻于空气的浮空器。它们在军事上的使用价值是十分有限的。谁要想控制天空，特别是捍卫己方的领空，谁就必须要研制重于空气的飞行器。
所谓重于空气的航空器主要包括飞机、直升机和滑翔机等。飞机是指装有动力装置，靠机翼产生升力的航空器，通常由机身、机翼、尾声翼、起落装置和动力装置等部分组成；直升机是指依靠由发动机带动的旋翼产生升力和推进力的航空器，可垂直起落、空中悬停、原地转弯，并能前飞、后飞和横飞；滑翔机是指没有动力装置，依靠机翼产生升力的航空器，通常采取飞机拖曳、汽车或绞盘车牵引、橡筋绳弹射、从高处下滑等方法获得速度起飞。
一提到飞机的发明人，人们往往就会想到美国的莱特兄弟。其实，早在他们之前，人们早就开始了对飞机的研究和试制。而莱特兄弟正是在这些前人经验的基础上并经过自己的艰苦努力，才最终实现突破性进展，有幸成为了飞机的发明人。
早在16世纪初，意大利科学家奥纳多·达芬奇就已经对重于空气的航空器能否飞行的问题进行了理论探索。但他的研究成果直到1893年才得以出版。这主要是由于16世纪初到19世纪，航空领域正处于对重于空气的航空器的研究热潮中，因此难度更大的重于空气的航空器的研究反而受到了不应有的冷遇。这无疑给人类发展航空事业带来了莫大的消极影响。
19世纪初，英国科学家G.凯利首先提出了固定翼飞机的设计概念。他在《关于空中的航行》专著中，阐明了重于空气的航空器的飞行原理，系统地论述了现代飞机的概念。这一著作的出版，为后人提供了许多有益的启示，也使更多的有志之士投身到了飞机研制事业之中。1842年，英国工程师W.S.亨森精心设计了一张飞机草图。他把这架飞机命名为“空中蒸汽车”。亨森对自己的设计颇感到遗憾满意并申请了专利，但却未将图纸付诸制造。
1949年，G.凯利在长期研究飞机的飞行原理的基础上，制成了一架滑翔机，成功地将一个10岁的小孩带到几米高的空中。4年后，凯利又制成了一架新的载人滑翔机，带着他的马车夫飞了几百米。
1884年，俄国海军军官亚历山大·费德罗维奇·莫扎依斯基制造了一架装有蒸汽发动机的单翼机，从斜坡上下滑起飞，跳跃着飞过20～30米。
…… 汽油内燃机问世后，为人们解决飞机的动力问题带来了希望。20世纪初，美国科学家S.P.兰利制造了一架装有活塞式发动机的飞机，但由于没有解决飞机的稳定操纵问题，在1903年进行的两次试飞均遭失败。 善于发现规律并自觉地运用规律的人，是最聪明的人。19世纪，有些人在分析、总结前人经验和教训的基础上发现，要想使飞机成功地升空飞行，除了要解决飞机的升力和动力问题外，还必须要解决飞机的稳定和操纵问题。于是，他们确定了一个新的设计途径：从研制滑翔机人手，首先解决滑翔机稳定飞行并能操纵的问题，尔后再加上动力装置。后来的事实表明，这确实是一条成功之路。开辟这条道路的创始人，是德国的欧·李林达尔。
1867年，李林达尔按照这条成功之路，开始研究滑翔。1891年他设计并制成了一架滑翔机。就在他反复试飞、反复修改，以便解决稳定和操纵问题的过程中，不幸于1896年因滑翔机失事而遇难。
沿着李林达尔的道路继续前进的人，是法国出生的美国土木工程师欧·沙尼特。1875年，他开始对航空事业发生兴趣，在搜集和整理其他研究者的成果的基础上，于1891年出版了《飞行机的发展》一书。这是一部早期讨论人类飞行最完整、最系统的巨著。1896年，沙尼特借鉴桥梁设计技术改进了李林达尔的双翼滑翔机，试飞获得了成功，飞行距离达几百米，表明稳定和操纵问题已初步得到解决。
人类带着业已取得的研究硕果，跨迸了20世纪。美国的自行车技师威尔伯．莱特和奥维尔·莱特沿着李林达尔和沙尼特走过的、但并未走完的道路继续前进。从1900年开始，菜特兄弟在两年多的时间里，利用自制的滑翔机进行了上千次的滑翔试验，基本掌握了飞行操纵方法。
1903年，莱特兄弟设计和制造了世界上第一架真正的飞机“飞行者”1号。该机是一种双翼飞机，机身为构架式，没有蒙皮。机翼剖面呈弧形，外包蒙布，翼展12.3米。机尾是并列的两个方向舵。升降舵装在机头。方向舵和升降舵均有连杆与操纵手柄连接。动力装置是1台菜特兄弟自制的水冷四缸活塞发动机，功率为8.8千瓦，重约68公斤，装在机翼中间，通过传动轮和链条带动两具两叶高效率推进式螺旋桨。起落架采用一对木质滑橇。包括驾驶员在内，全机总重约340公斤。
1903年12月17日，莱特兄弟在北卡罗来纳州基蒂·霍克小镇的沙滩上，准备驾驶“飞行者”1号进行试飞。当时在场的只有5个人，试飞共进行了4次。第1次由弟弟奥维尔·莱特驾驶，飞行距离36米，留空时间仅12秒。最后一次由哥哥威尔伯。莱特驾驶，飞行距离260米，留空时间达59秒。史称此次试飞成功开创了人类持续动力飞行的新纪元。
1904～1905年，莱特兄弟又相继制造了“飞行者”2号和3号。其中，“飞行者”3号能在空中作简单的特技飞行，续航时间达到38分08秒，飞行距离超过39公里。“飞行者”3号被称为是世界上第一架实用飞机。
1905年5月28日，威尔伯·莱特给欧·沙尼特写了一封信。信中称：“我们已制成一架立即可用于军事的实用飞机。它可以装载两人和飞行50英里的燃料。”1906年，莱特飞机获得了生产专利。1908年，莱特兄弟与美国陆军签订了制造军用飞机的合同。1909年7月30日，莱特兄弟向陆军交付了第一架军用飞机。
1908年，威尔伯·莱特赴法国进行飞行表演，5个月内飞行100多次，其中有60多次带乘客飞行。最后一次飞行表演，续航时间达到2小时20分。史学界公认，1909年以前，世界航空事业基本处于菜特兄弟统治之下。
受莱特兄弟的影响，许多人开始投身于航空事业。其中尤以中国旅美华侨冯如的钻研精神及其所取得的成就最让人钦佩。
1903年，冯如在报纸上看到莱特兄弟发明飞机的消息后，对航空产生了兴趣，遂开始收集资料，钻研飞机制造和飞行技术。1904年，沙皇俄国和日本在中国土地上开战，冯加深受刺激，立志研制飞机，用以加强国防，振兴中华。1907年9月，在当地华侨的资助下，冯如在旧金山以东的奥克兰建立了一个飞机制造厂，第二年4月，造成了第一架飞机，但试飞失败。祸不单行，飞机制造厂失火，不慎被焚。冯如并不气馁，继续研制工作，又造成第二架飞机，于1909年2月进行试飞，再次失败。冯如虽历经挫折，却仍矢志不渝，又造成第三架飞机，于1909年9月22日试飞，顺利成功，从此结束了中华民族无人制造飞机的历史。第二天，《加利福尼亚美国人民报》发表了一篇题为《中国人民的航空技术超过了西方》的文章，报道冯如研制飞机的经过。1910年10月，冯如在第三架飞机的基础上进行改进，制造了第四架飞机，试飞获得圆满成功，飞行高度200多米（也有说100多米），飞行距离达到32.18公里，飞行时速超过每小时100公里。当时的美国报纸对冯如的成功，齐声赞扬。
冯如出名了，但他没有忘记祖国。1911年1月，冯如和他的3个徒弟，带着两架自制的飞机返回祖国。时遇国内战事混乱，他想发展祖国的航空事业和组建飞行队参加北伐，但未能如愿。1912年8月25日中午，冯如在广州燕塘进行飞行表演时，不幸失事身亡，时年仅29岁，死后葬在黄花岗七十二烈士墓左侧。碑塔正面篆刻着“中国始创飞行大家冯如君之墓”字样，背面是临时大总统孙中山的命令，碑左右两侧刻着《民国第一飞行家冯如君墓志铭》。
世界上，正是由于有像冯如这样的一大批立志献身航空事业的科技人才，世界航空事业才得以不断发展。1910年以后，世界航空事业出现了前所未有的繁荣景象。
1911年4月12日，法国飞行员普勒尔飞行3小时56分，首次完成从英国伦敦到法国巴黎的不着陆飞行。
1913年8月23日，俄国飞行员涅斯捷罗夫首先完成了垂直面内复杂的机动动作——斤斗飞行，标志着飞机的机动性能已经达到崭新的水平。
1913年9月23日，法国飞行员加罗斯飞行729公里，历时7小时59分，首次飞越地中海，表明飞机在航程和稳定性方面已经有了明显的改善。