V sec. a.C. L'aquilone è il primo oggetto più pesante dell'aria che l'uomo fa volare.
XIII sec. d.C. Ruggero Bacone sostiene vari esperimenti, alla conclusione dei quali stabilisce che l'aria può sostenere un mezzo.
XVI sec. d.C. Leonardo studia i voli degli uccelli, e disegna sofisticate macchine volanti. Vengono da lui ideati tre velivoli più pesanti dell'aria: ornitottero (macchine con ali meccaniche oscillanti) elicottero (macchina in grado di alzarsi grazie ad un rotore) aliante (macchina costituita da un'ala fissata ad una fusoliera). Altre invenzioni di Leonardo, collegate all'aviazione, sono l'elica e il paracadute.
1670 Il gesuita italiano Francesco Lana-Terzi progetta una macchina volante costituita da quattro sfere di rame molto sottile, in cui viene creato un moto interno aspirando l'aria con una pompa.
1782 I fratelli Montgolfier portano a termine i loro primi esperimenti e si alzano in volo con un pallone, che da loro prende il nome di mongolfiera.
XIX sec. d. C. Lo scienziato britannico George Cayley studia le proprietà delle superfici portanti e il fenomeno della resistenza dell'aria. Progetta due macchine: un elicottero a eliche controrotanti e un aeroplano ad elica orizzontale. Francis Herbert Wenham progetta un velivolo ad ali multiple poste una sopra l'altra.
1848 John Stringfellow e William Samuel Henson sono tra i primi costruttori di modelli di aeroplano: costruiscono infatti un prototipo propulso da un motore a vapore, lanciato in aria da un cavo elastico. In Francia Alphonse Penaud realizza un modello ad elica azionata da fasce elastiche, che viene lanciato a mano.
1868 In giugno, a Londra, nel Crystal Palace, si tiene la prima esposizione aeronautica. L'oggetto che suscita maggior entusiasmo è un modello di triplano realizzato da John Stringfellow.
1871 Alphonse Penaud realizza un prototipo che riesce a compiere un volo di 35 metri. Victor Tatin sperimenta la propulsione ad aria compressa: viene fisssato un palo centrale di sostegno, poi il modello viene spinto da due eliche trattive.
1877 L'italiano Enrico Forlanini costruisce un modello di elicottero a due eliche (di cui una azionata da motore a vapore).
1891 L'australiano Lawrence Hargrave realizza un modello ad ali rigide azionato da pale oscillanti collegate ad un motore ad aria compressa.
1893-1896 Il tedesco Otto Lilienthal fu un grande protagonista di voli planati con aquiloni e di esperimenti con alianti; purtroppo però, nel 1896 Lilienthal dopo aver perso il controllo del suo aliante in uno dei suoi spettacolari voli, morì schiantandosi al suolo.

1895-1900 In questi anni vari scienziati tentano nuovi esperimenti utilizzando modelli aerei più avanzati e a motore. Nel 1890 Clement Ader sperimentò l'Eole, una macchina azionata da un motore a vapore costruito da lui stesso. L'Eole riuscì per breve tempo a staccarsi da terra in un volo controllato dando inizio all'era delle macchine aeree propulse a vapore.
1896 L'americano Samuel Pierpoint Langley produce alcuni modelli monoplani a tandem, con propulsione a vapore.

1896-1902 Sir Hiram Maxim sperimenta una gigantesca macchina volante che egli tentò di far volare nella sua tenuta londinese. La macchina aveva un'apertura alare di 30 metri e molte ali disposte in più ordini. L'esperimento, che prevedeva che le eliche dell'apparecchio fossero mosse da due macchine a vapore compresso, non riuscì appieno, ma testimoniò la possibilità di sfruttare in modo sempre maggiore il vapore per la propulsivo aerea.
1896 - 1902 L'ingegnere statunitense Octave Chanute sperimenta alianti multipiani.
1900 I fratelli americani Wilbur e Orville Wright portano in volo il loro primo aliante.
1903 L'aviatore tedesco Karl Jatho sperimenta un modello con propulsione a motore, effettuando un breve volo non controllato.

1903 - 1910 Il fisico Samuel Pierpoit Langley tenta per due volte di far volare il suo Aerodrome, macchina azionata da un motore a combustione interna, ma entrambi i tentativi falliscono.
1903 Wilbur e Orville Wright effettuano i primi voli con una macchina più pesante dell'aria, azionata a motore e fornita di apparecchiature per il controllo direzionale. L'aereo, denominato Flyer, compì un volo di 260 metri.
1906 In Europa il primo volo ufficiale fu eseguito dal brasiliano Alberto Santos-Dumont, che percorse 220 metri.
1907 Henri Farman compie in Europa il primo volo della durata di un minuto!
1908 In Italia il primo volo si compie a Roma, da parte di un francese: Léon Delagrange, il 28 maggio. Nello stesso anno, Marco Faccioli è il primo pilota italiano ad effettuare un volo.

1909 L'ingegnere francese Louis Blériot effettua la prima traversata del Canale della Manica in aereo, da Calais a Dover.
1910 L'aviatore americano Calbraith P. Rodgers effettua il primo volo transcontinentale dagli Stati Uniti.
1915 Durante la Prima Guerra Mondiale la progettazione degli aerei e del loro apparato propulsore subisce un rapido sviluppo, come anche gli strumenti per la ricognizione, l'attacco, e l'intercettazione.