飞翔，是人类自古以来的梦想，并为之探索奋斗了1000多年。1809年，英国的乔治·凯利爵士发明了第一架滑翔机。但滑翔机没有动力装置，还不能实现自主的飞行。此后在1874年和1884年，法国的迪唐普尔和俄国的莫查依斯基分别进行了蒸汽动力飞机的飞行试验，但都只实现了短距的跳跃飞行，还不能算作真正的动力飞行。
1896年，另一位飞行的先驱、曾为飞行理论作出重大贡献的德国工程师李连塔尔在试飞滑翔机时不幸遇难，但李连塔尔为飞行事业献身的精神却激发了大洋彼岸一对兄弟的飞行热情。美国的威尔伯·莱特和奥维尔·莱特从这一年开始研究飞行，决心实现在蓝天上自由飞翔的宏愿。他们开办了一家小商行，制造和维修自行车，以此来积蓄资金造飞机。
莱特兄弟首先从滑翔机起步，在研究了李连塔尔等人的著作和经验后，于1899年制造出了他们的双翼滑翔机。他们在滑翔机上学习飞行经验和试验控制飞行状态的方法。
1901年，莱特兄弟发明了最早的简易风洞装置，以此来研究机翼形状和气流的关系。莱特兄弟的最终目的是制造一架能靠自身动力在空中飞行的飞行器，为此，动力装置是不可缺少的，但当时没有结构轻、功率大的发动机。他们经过苦心研究，在1902年完成了自己设计的汽油内燃机，发动机功率为12马力，重70公斤。接着他们又设计制造了螺旋桨。螺旋桨转动时会使飞机机身朝相反方向摇晃，于是他们在飞机的左右机翼上各安装一个朝相反方向旋转的螺转桨，使飞机得以平衡飞行。
1903年秋，莱特兄弟制造出世界上第一架动力飞机“飞行者1号”。这是一架用轻质木料为骨架、帆布为蒙皮的双翼机，驾驶者俯卧在下层机翼正中操纵飞机。1903年12月17日晨，弟弟奥维尔·莱特驾驶着“飞行者1号”进行了世界上首次动力飞行。这次具有历史意义的飞行持续了12秒，飞行距离约36米。在当天的第四次飞行中，飞行时间持续了59秒，飞行约260米。飞机不但能平稳地直飞，还能操纵它转向飞行，世界上第一架动力飞机终于诞生了，人类飞行的梦想终于实现了。
继莱特兄弟之后，法国的法尔曼、布莱里奥和瓦赞兄弟，美国的柯蒂斯、巴西的迪蒙等人也相继制造出自己的飞机。中国的年轻发明家冯如从1907年开始研制飞机，于1910年试飞成功，他也是卓有贡献的航空先驱之一。早期的飞机飞行高度达200米，时速达100公里，飞行距离达30公里，这已是了不起的成就了。飞机设计师们为追求更高，更快、更远而不断创新。
1909年7月25日，布莱里奥驾驶着他的小型单翼机首次飞越多佛尔海峡，从法国飞抵英国，完成了人类的跨海飞行。
1919年6月14日，英国的阿尔科克上尉和布朗中尉驾驶“维米”式飞机从纽芬兰起飞，历时16小时27分飞抵爱尔兰，航程3000多公里，完成了人类首次跨越大西洋的飞行。
1927年5月21日，25岁的美国人林德伯格只身驾驶“圣路易斯精神号”飞机连续不着陆飞行了5810公里，历时33小时30分，从纽约飞抵巴黎。其壮举惊世，不亚于42年后人类首次登上月球。
这期间，飞机在不断地改进，从木架布蒙皮发展为全金属结构，单翼机逐渐取代了双翼机，飞机的轮子（即起落架）也由固定式变为可收放式，发动机的性能和功率也有了很大提高，但仍采用活塞式螺旋桨发动机。到第二次世界大战末期，飞机最高时速已达700多公里，最高升限已达8000米，最远航程已接近7000公里。这已是活塞式飞机的极限，但人们还在追求飞得更快、更高、更远的目标的目标。人类航空史将掀开新的一页。