随后，研制飞行器的活动开始由活动翼转向固定翼，这方面最有特色的是英国著名的乔治·凯利爵士，他在1799年写的论文，论证了滑翔机是可能制成的。到19世纪末，德国人利连塔尔制造出一系列悬挂式滑翔机，并进行过上千次滑翔试验。
1896年8月9日，利连塔尔正在空中滑行，一阵狂风使他失去平衡，飞机载着他一起坠落下来。第二天他就去世了，这时他才48岁。可见，人类早期的飞行是充满艰辛和鲜血的。
到19世纪末，随着科学技术的发展和人们对飞机的孜孜以求，真正的由人来驾驶和操纵的飞机已经是呼之欲出了。
1903年12月17日，莱特兄弟的载人动力飞机首次试飞，获得历史性的成功。
莱特兄弟生长在一个并不富裕的牧师家庭。当他们在分别只有7岁和11岁时的一天晚上，父亲突然把他们叫到起居室里，神神秘秘地对他们说：“我有件奇怪的东西给你们看。”说着，就把捂着的两手张开，只见一件小玩意儿飞了起来，直上天花板，飞了约1分钟才落到了地板上。
兄弟俩被这神奇的东西惊呆了。他们平时只见过小鸟、蝙蝠和一些昆虫能够在天上飞。他们怎么也没想到，这无生命的小东西也会自己飞起来。这小玩意儿原来是一件简单的橡皮筋动力直升飞机模型。他们于是模仿着做了好几架类似的东西，都飞得很好。从此，制造飞行器的理想就成了兄弟俩共同的人生目标。
他们虽上了高中，但没能拿到毕业证书，只得以修理自行车为生。经济的困境并没有阻碍他们对飞机的追求。他们收集和研究了许多有关飞行的书籍杂志，对那个时代的各种飞行试验非常了解。他们意识到，飞行的关键问题是左右侧向的平衡。
莱特兄弟不断地尝试各种可能的设计。终于有一天，哥哥莱特在为顾客拿自行车内胎时，无意中发现扁平的包装盒是扭曲的，便突然想到：利用扭曲机翼的办法来控制平衡。为验证这一想法，他试制了一架1.5米的盒式风筝来模拟飞机，通过几根细线来控制风筝的飞行姿态，结果十分令人满意。一架载人滑翔机的构思已经完整地浮现于他们的脑海。
为避免损失，兄弟俩用一种放风筝的方式来做试验。经过调查，他们决定到北加利福尼亚的吉蒂霍克，那里是一片沙漠，没有树木，风速平均在每小时24千米左右，这架简单的滑翔机重量只有24千克，总共才花了15美元。他们把绳子的一端固定在地上，另一端系到飞机头部，一个人趴在上面操纵，随风力加大，飞机果然像风筝一样飞了起来。第二年，他们又制造了一架机翼面积更大的新飞机，曾迎风滑翔了120米远。到1902年，他们制造出的滑翔机已能迎着每小时560千米的风，滑翔180米了。
时间推移到1903年，他们自己动手制造了一台重约77千克的汽油发动机，并根据风洞升力表设计了螺旋桨，制成了一架载人动力飞机，于12月17日开始了人类历史上第一次真正的载人动力飞行。
其实，这次飞行没有太多的惊人之处。它仅升空12秒，飞了近100米。即使在同一天的第四次试飞，也仅升空59秒，飞行256米，第五次试飞，因遇风把飞机都吹坏了。但是，试飞毕竟成功了。从这一天起，人类开始了云端上翱翔的日子。
最早记录人类飞行历史的国家是中国，在《墨子·鲁问》中提到，著名的发明家鲁班曾经用竹子制造一个“木鹊”，可以在天空飞行三天而不坠落，墨子本人也曾花三年时间制造了一只木鸟，在天上飞行了一天。这些应该是最早的飞机的雏形了。
那皎洁无比的月亮上是否真有嫦娥、玉兔？那浩渺无边的银河畔是否真有织女、牛郎？自古以来，人类一直都在不知疲倦的探索追寻，最终的梦想是——冲破九重天——航天器史话1944年，第二次世界大战接近尾声，德国科学家桑格尔提出了制造一种飞行炸弹的设想，想以此挽回德国的败局。桑格尔提出：用火箭将装有炸弹的无人驾驶飞机送出大气层，飞机在美国上方进入大气层投弹到美国本土，飞机本身在日本着陆。这个方案是人类第一次提出研制可重复使用航天器的计划。桑格尔的计划尚未实施，苏军就占领了柏林。于是这个计划落入苏联军队手中。到了50年代，苏联米亚西舍切夫设计局论证了研制可重复使用航天器的可行性，并着手研究开发。这个项目的代号为“5050工程”。5050工程的科研人员设计出了合理的航天飞机制造方案，并成功地完成了初步实验，但由于试验耗费巨大，苏联当局撤销了此项工程。
美国在研制航天器方面一直处于领先地位。1981年4月21日，第一架载人航天飞机“哥伦比亚号”发射成功，在绕地球飞行36周后，于4月14日返回地面。至此，航天飞机成为人类探索空间奥秘的主力军。宇航员在航天飞机中完成了大量科学实验，取得了来自太空的第一手资料。
但是，在航天器的研制领域，美国并不是一手遮天，1986年2月20日，苏联“质子号”火箭将“和平号”空间站的核心舱送入地球轨道。1987年“量子号”天文物理舱成功地与核心舱对接，苏联人在太空安家了。“和平号”空间站核心舱重21吨，长13.13米，它的两块太阳能电池帆板总面积76平方米。宇航员可在舱内长年生活。
美、苏两国在航天器研制方面各有所长的现状，使两国联手成为可能。经过反复论证，美国科学家提出一个大胆的设想，将美国航天飞机与“和平号”空间站对接，实现科学实验资源共享。这是一个令人兴奋，但又充满风险的计划，在太空失重条件下精确对接重达近百吨的两个航天器的难度可想而知，一旦计划失败，航天飞机和空间站都将难保。
胆大心细的科学家们经过长时间论证、实验，找出了安全对接的方法。1995年6月27日“阿亚特兰蒂斯”升空，在经过反复校正轨道后，于6月29日12时55分开始对接，5分钟后，对接成功，并且共同飞行了6天。至此，两国揭开了建立阿尔法国际空间站的序幕。
月球是离地球最近的天体，空间探测自然是从月球开始。1959年，前苏联发射了第一个月球探测器——“月球”1号。原想让它命中月球，结果没有成功。“月球”1号飞离了月球和地球，成了环绕太阳的一颗人造行星。1959年10月4日，前苏联发射的“月球”3号探测器完成了第一次绕月飞行。从距月球68400千米处拍到了70％月球背面的照片。从此，人们逐渐揭开了月球的面纱。
1961年4月12日，加加林乘坐着世界上第一艘宇宙飞船“东方”号，从拜科努尔发射基地起飞，在320千米的高空上，“东方”1号与运载火箭分离，进入环绕轨道。加加林是世界上第一个看到地球有弯曲表面的人。“东方”1号环绕地球一圈，进行了1小时48分钟的飞行，然后在1000千米高空处，加加林被弹出机舱，用降落伞安全地降落在一个村庄里。一位农村老太太和一个牵着牛的小女孩惊异地看着加加林，以为他是天外来客。加加林揭开了人类跨入太空的序幕。
1969年7月16日，美国航天员阿姆斯特朗、奥尔德林和柯林斯登上了“阿波罗”11号宇宙飞船。它被“土星－5”号运载火箭发射升空。飞船在离地300千米高的轨道上飞行了3个小时，然后转轨进入环绕月球的轨道。5小时后，燃料耗尽的末级火箭脱离飞船，指令舱转体180°，与登月舱对接。第三天，阿姆斯特朗和奥尔德林从指令舱转入登月舱，并和指令舱分离，飞向月球。柯林斯留在指令舱内，绕月球飞行，等待两位同伴一起返回地球。