มนุษย์ได้เอาใจใส่ในเรื่องการบินมานานก่อนพุทธกาล ดังปรากฏในการแต่งหนังสือของชาติที่เจริญรุ่งเรืองในโบราณสมัย มีชาติจีน กรีก และโรมัน ได้เรียบเรียงเป็นนิยายเหาะเหินเดินอากาศไว้มาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งพระเอกหรือผู้สำเร็จวิชาการต้องเดินอากาศได้เสมอ
ในบางแห่งมีการใส่ปีกมนุษย์เพื่อบินได้อย่างนก ดังปรากฏที่หลุมฝังศพของกษัตริย์อียิปต์โบราณองค์หนึ่ง มีรูปแกะสลักเป็นหลักฐานแสดงว่าเมื่อ ๑,๑๐๐ ปีก่อนคริสต์กาลมาถึงสมัยต้นพุทธกาลก็มีผู้เริ่มทดลองทำปีกยึดเข้ากับแขนจริงๆ แล้วพยายามกระโดดจากที่สูงตั้งใจจะบินหรือร่อนลงมา แต่ขาดความรู้ในหลักเกณฑ์และทฤษฎีการบิน ในที่สุดปีกไม่ใหญ่หรือดีพอจะช่วยยกน้ำหนักของตัวเองไว้ได้ ก็ตกดิ่งลงมาตาย
ราวๆ พุทธศักราช ๓๐๐ ปรากฏในพงศาวดารว่าจีนคิดสร้างว่าวขึ้นใช้ในการสื่อสารของทหารสำเร็จ ต่อมาชาวอินเดียได้เอามาใช้บ้างจนถึงกับชาวยุโรปนำเอาเข้าไปแพร่หลายในบ้านเมืองของตน แต่หามีผู้เอาใจใส่ส่งเสริมให้ว่าวเจริญขึ้นกว่าเดิมไม่ จนถึงสมัย พ.ศ. ๒๐๐๐ เศษๆมีจิตรกรและนักประดิษฐ์ชาวอิตาเลียนชื่อ ลีโอนาร์โด ดา วินซี (Leonardo da Vinci) แถลงว่าการที่จะใช้ปีกช่วยบินให้สำเร็จ ก็ต่อเมื่อได้ศึกษาซาบซึ้งถึงอาการที่อากาศไหลผ่านส่วนโค้งของปีกนกเสียก่อน เพื่อจับหลักสมภาคของกำลังต่างๆ ที่จะบินไปนั้น วินซียังได้คิดแบบร่มชูชีพและเฮลิ-คอปเตอร์ มีภาพเขียนไว้ในสมุดบันทึก รูปจำลองต่างๆ คงได้ทำขึ้นแต่ไม่มีประวัติการทดลอง
ในปี พ.ศ. ๒๓๙๑ ชาวอังกฤษชื่อ สตริงเฟลโลว์ (Stringfellow) ได้คิดสร้างเครื่องบินจำลองปีกชั้นเดียว ปีกเสี้ยมเรียวเล็กลงไปที่ปลาย ส่วนบนโค้งนิดหน่อยที่ชายปีกไหวตัวได้หางยาวเป็นส่วนพอดี ใช้ใบพัดสี่กลีบสองข้าง ใช้ไอน้ำเป็นบ่อเกิดแห่งกำลังฉุด เครื่องบินจำลองนี้แขวนไว้ที่ลวด เมื่อแล่นตามแนวลวดไปตัวเครื่องบินก็เริ่มยกขึ้นเอง เมื่อถึงปลายลวด เครื่องจะสลัดตัวหลุดออกแล้วบินไปโดยลำพัง ในการทดลองคราวนี้ บินไปได้ ๔๐ เมตร ชนกับผ้าใบที่ขึงกั้นเอาไว้เลยตกลงมา นับว่าเป็นการบินครั้งแรกที่ทำได้ปลอดภัยด้วยอากาศยานที่หนักกว่าอากาศ แต่ไม่มีคนขับขี่ ชาวอังกฤษผู้นี้หยุดการทดลองเสีย หาได้ทำให้ความสำเร็จนี้ใหญ่โตพอที่คนจะบินได้ไม่
ศาสตราจารย์ชาวอเมริกันชื่อ ซามูแอล พี แลงลีย์ (Samuel P. Langley) ได้ทำการทดลองกฎการรับน้ำหนักของแพนอากาศ ซึ่งเป็นแผ่นพื้นที่ราบบางเคลื่อนที่ในอากาศด้วยความเร็ว และมุมปะทะต่างๆ โดยใช้โต๊ะหมุนรอบๆ ตัวด้วยมุมชันขึ้นทีละขั้นๆ ยิ่งกว่านั้นยังได้สร้างเครื่องบินจำลองปีกสองชั้น มีหาง มีเครื่องบังคับแบบอัตโนมัติ ในการทดลองสามารถบินวนอยู่ได้กว่า ๓รอบ คิดเป็นระยะทางกว่า ๑,๐๐๐ เมตร รัฐบาลอเมริกันมองเห็นประโยชน์จึงอนุมัติเงินให้สร้างขนาดใหญ่ต่อมาอีก ๕ ปีก็สร้างสำเร็จเป็นรูปเครื่องบินสองปีกเรียงตามกัน ใช้เครื่องยนต์ ๓๐ แรงม้าฉุดใบพัดทั้งสอง การทดลองได้ปล่อยเครื่องบินจากเรือนแพในน้ำ เสาค้ำปีกหน้าเกาะติดอยู่กับรถซึ่งใช้เป็นลานบิน ช่างเครื่องปลดเสานี้ให้หลุดออกจากรถนั้นช้าไป จึงเป็นเหตุให้หัวเครื่องบินเงยขึ้นไม่สำเร็จ ในที่สุดก็ตกน้ำห่างออกไปราวๆ ๑๐ เมตร การทดลองครั้งที่สองเมื่อได้นำมาซ่อมแล้วปรากฏว่า เสาค้ำปีกหลังไม่ยกแต่ลากไปทำให้ปีกหลังและหางชำรุด เป็นอันว่าการบินนี้ไม่สำเร็จ การทดลองได้ล้มเลิกไปเพราะท่านศาสตราจารย์แลงลีย์ตาย
นอกจากการทดลองด้วยเครื่องบินจำลองแล้ว ยังมีพวกนักร่อนซึ่งฝึกใช้ปีกพยุงตัวเองลงมาจากที่สูง เพื่อหาความชำนาญและความรู้เกี่ยวกับการบิน ชาวเยอรมันชื่อ ออตโต ลิเลียนธาล(Otto Lilienthal) เป็นผู้นำคนแรกที่ทำการร่อนได้สำเร็จจำนวนมากครั้งที่สุด รูปร่างเครื่องร่อนคล้ายนก ซึ่งมีแต่ปีกและนักร่อนแขวนตัวเองไว้กึ่งกลาง ขยับตัวเองให้เลื่อนไปมา เพื่อใช้น้ำหนักถ่วงเครื่องร่อนให้ทรงตัวอยู่ในลักษณะอาการที่ต้องการ ในการร่อนครั้งต่อๆ มาจึงคิดใช้หางเสือขึ้นลงมีเชือกล่ามติดเข้ากับศรีษะ ผงกลงข้างหน้าหรือแหงนกลับหลัง เพื่อบังคับเครื่องร่อนลง หรือแฉลบขึ้น ในลมซึ่งมีความเร็ว ๓๒ กิโลเมตรต่อหนึ่งชั่วโมง ลิเลียนธาลสามารถร่อนไปได้ตรงๆและระดับในโอกาสที่ลมแรงมากๆ เขาก็ปล่อยให้ลมยกตัวขึ้นโดยไม่วิ่งไปข้างหน้าเสียเลย และหลายครั้งที่ปรากฏว่าตัวลอยขึ้นสูงกว่ายอดเขา แต่ตามปกติมักจะเสียความสูงไปราวๆ หนึ่งในสามของระยะทางที่ร่อนได้เพื่อทดลองเครื่องบังคับหางเสือขึ้นลง ลิเลียนธาลร่อนเข้าไปในอากาศมวลเครื่องร่อนเสียอาการทรงตัวมากจนแก้ไม่ทัน หัวปักลงมาชนพื้นดิน ต่อมาอีก ๒-๓ ชั่วโมงก็เสียชีวิต เมื่อ พ.ศ. ๒๔๓๙ แต่สถิติการทดลองต่างๆ เกี่ยวกับรูปร่าง ลักษณะ และส่วนโค้งของปีก ฯลฯเหล่านี้เป็นประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับช่วยให้คิดสร้างเครื่องบินสำเร็จในกาลต่อมา
สองพี่น้องชาวอเมริกันสกุลไรท์ (Wright) เมื่อยังเด็กได้ประกอบภารกิจในโรงพิมพ์ส่วนตัวต่อมาจึงเปลี่ยนโรงพิมพ์เป็นโรงสร้างจักรยาน ซึ่งให้บทเรียนในเรื่องจักรกลมาก ทั้งสองคนเอาใจใส่ในวิชาการร่อนของลิเลียนธาลเป็นพิเศษ และลงแรงลงทุนศึกษาสถิติที่นักร่อนผู้มีชื่อได้ทำไว้ยิ่งกว่านั้นยังได้หาหนังสือของนักร่อน หรือหนังสือทีเกี่ยวกับวิชาการบินต่างๆ มาศึกษา และเริ่มงานโดยการค้นหาวิธีที่จะอยู่ในอากาศให้ได้นานพอหาความคุ้นเคยและการเรียนรู้สภาพของการบินได้จากตารางแสดงความกดของอากาศบนปีกปรากฏว่า พื้นที่ปีกประมาณ ๑๘ ตารางเมตรจะทรงตัวอยู่ในอากาศได้ภายใต้ความเร็วของลม ๒๓ กิโลเมตรต่อชั่วโมง ซึ่งมีอยู่ตามชายทะเลตลอดเวลาไรท์ลงมือสร้างเครื่องร่อนเครื่องแรกปีกสองชั้นหางเสือขึ้นลงติดอยู่ข้างหน้า เพื่อช่วยให้ศูนย์ถ่วงบนปีกคงที่ ข้างหลังมีแพนหางคล้ายเครื่องบินปัจจุบัน การทรงตัวทางข้างและการบังคับให้ปีกเอียงนั้น เขาคิดทำปลายปีกให้ดัดงอขึ้นหรืองุ้มลงได้ หรืออีกนัยหนึ่งก็คือ ทำให้มุมปะทะที่ปลายปีกทั้งสองต่างกันได้ในทางตรงกันข้ามนั่นเอง ตัวนักร่อนจะต้องนอนบังคับเครื่องเพื่อลดความต้านทานของอากาศลงให้เหลือน้อยที่สุด
ในฤดูร้อนปี พ.ศ. ๒๔๔๓ ก็ได้ทดลองจริง และพบสถิติใหม่ๆ ซึ่งต่างไปกว่าเก่า ส่วนการบังคับเครื่องตามที่คิดขึ้นนั้นเป็นผลดีเกินคาด ในปีต่อมาจึงสร้างเครื่องร่อนเครื่องที่สองมีพื้นที่ปีกโตกว้างกว่าที่ทำมาแล้ว แต่ใช้สถิติของการทดลองครั้งก่อนเป็นหลัก เช่น ทำปีกให้โค้งมากเมื่อร่อนขึ้นจริงปรากฏว่าใช้หางเสือขึ้นลงลำบาก จึงลดส่วนโค้งลงให้พอดี การร่อนคราวต่อๆมาก็ได้ส่วนสัมพันธ์ของแรงยก การเซแรงต้าน และความกดของอากาศบนส่วนโค้งของปีกด้วยมุมปะทะต่างๆ จึงนำมาใช้สร้างเครื่องที่สามในปีต่อมา ซึ่งมีขนาดเท่าเดิม แต่เบากว่ามาก รวมน้ำหนักทั้งนักบินด้วย หนักเพียง ๑๒๐ กิโลกรัมเท่านั้น มีหางเสือเลี้ยวเพิ่มขึ้น สองพี่น้องทำการร่อนถึง ๑,๐๐๐ ครั้ง เพื่อทดลองความแข็งแรง อาการทรงตัว การตอบการบังคับ และความสามารถในการขึ้นลงด้วยความเร็วสูงในลมแรง ผลเป็นที่พอใจอย่างยิ่ง สองพี่น้องสกุลไรท์ได้คิดสร้างเครื่องยนต์ขนาดเล็กกำลัง ๑๖ แรงม้า นำไปติดให้แน่นอยู่บนปีกชั้นล่างของเครื่องบิน ใช้โซ่เชื่อมต่อกับแกนของใบพัด ซึ่งติดอยู่ที่กึ่งกลางปีกทั้งสอง ใบพัดซ้ายหมุนขวา แต่ใบพัดขวาหมุนซ้าย เพื่อให้เกิดแรงฉุดตรงๆ เครื่องบินนี้มีพื้นที่ปีกเพียง ๔๖ ตารางเมตร มีหางเสือเลี้ยวสองอันและสร้างในลักษณะซึ่งเมื่อบังคับให้ปีกงุ้มแล้ว หางเสือนี้จะบิดไปในทางที่จะทำให้เครื่องบินเลี้ยวเข้าวงพอดี นักบินนอนบนปีกล่าง เพื่อลดความต้านทานและบังคับปีกให้งอนหรืองุ้มโดยการเคลื่อนตัวไปมาทางข้าง ส่วนหางเสือขึ้นลงนั้นมีลวดโยงมายังคันบังคับ เครื่องมีน้ำหนักไม่ถึงครึ่งตัน สองพี่น้อยคำนวณว่าจะสามารถทำการบินไปได้ด้วยความเร็วประมาณ ๕๐ กิโลเมตรต่อชั่วโมง
เครื่องบินนี้ไม่มีล้อ มีแต่โครงโลหะเป็นฐาน เมื่อจะขึ้นก็วางเครื่องบินลงบนรถสองล้อซึ่งแล่นไปบนรางไม้เดี่ยวเพื่อให้ได้ความเร็วต้นโดยเร็ว สองพี่น้องเชื่อมั่นในความสำเร็จ จึงออกบัตรเชิญมหาชนมาชมการบิน ในวันที่ ๑๗ ธันวาคม พ.ศ. ๒๔๔๖ เวลาเช้าอากาศค่อนข้างหนาวลมเหนือพัดมาแรงราวๆ ๓๐-๔๐ กิโลเมตรต่อชั่วโมง จึงมีชาวบ้านออกมาชมเพียงห้าคนเท่านั้นวิลเบอร์ (Wilbur) พี่ชาย ติดเครื่องยนต์ ออร์วิลล์ (Orville) น้องชาย นอนบังคับอยู่กึ่งกลางปีกล่าง เร่งเครื่องยนต์ปล่อยเครื่องบินให้วิ่งทวนลมไปตามรางเดี่ยว ที่หาดชายฝั่งทะเล ตำบลคิตตีฮอว์ค(Kitty Hawk) มลรัฐแคโรไลนาเหนือ ประเทศสหรัฐอเมริกา เมื่อวิ่งไปบนรางได้ระยะทาง ๑๒ เมตรเครื่องบินยกตัวเองขึ้นจากรถ ไต่ขึ้นตามการบังคับของนักบิน จนถึงระยะสูงประมาณ ๓ เมตรออร์วิลล์จึงบังคับให้บินด้วยความเร็วพื้นประมาณ ๑๖ กิโลเมตรต่อชั่วโมง ในเมื่อความเร็วอากาศประมาณ ๕๐ กิโลเมตรต่อชั่วโมง เพราะมีลมต้านด้วยความเร็ว ๓๔ กิโลเมตร ความสูงเพียง๓ เมตรนี้สองพี่น้องเลือกไว้บินในครั้งแรกใกล้ๆ พื้นเพื่อความปลอดภัย แต่ระยะสูงเพียงนี้ไม่พอที่จะลองเลี้ยวหรือเอียงปีกดูความคล่องแคล่วของเครื่องบินในลมแรงๆ เพราะนักบินเองก็ยังไม่ทราบถึงลักษณะอาการของเครื่องบินนี้มาก่อน จึงทำการบินอยู่เพียง ๑๒ วินาทีเท่านั้น ในการทดลองครั้งต่อๆ มาวิลเบอร์ได้ทำการบินเองบ้าง ครั้งที่สองที่สามก็ค่อยๆ บินนานขึ้นทุกที จนครั้งที่สี่บินอยู่นานถึง ๕๙ วินาที ได้ระยะทางบนพื้น ๒๖๐ เมตร ความจริงนักบินยังไม่อยากจะลงแต่เมื่อผ่านกองทรายไปแล้ว ก็พยายามกดหัวเครื่องบินเพื่อบินต่ำๆ แต่เพราะใช้หางเสือขึ้นลงมากไปหัวเครื่องบินดำลงโดยเร็ว วิลเบอร์แก้ไขไม่ทันเครื่องบินเลยกระทบพื้น และขณะที่จอดนิ่งอยู่นั้นพายุพัดมาอย่างแรงทำให้ชำรุด ทำการทดลองต่อไปอีกไม่ได้
เป็นอันว่าสองพี่น้อง ออร์วิลล์และวิลเบอร์ ไรท์ ได้รับเกียรติให้เป็นผู้คิดสร้างเครื่องบินซึ่งขึ้นสู่อากาศจากพื้นระดับด้วยกำลังฉุดของตัวเอง บินไปได้ตามความต้องการของผู้ขับขี่เครื่องบินนี้มีกำลังพอยกตัวเองได้และแข็งแรงพอจะทนการกระแทกในการลง และสามารถบินในอากาศที่มีลมพัดแรงๆ ได้แม้ว่าเครื่องจะชำรุด แต่การทดลองเท่าที่ทำมาแล้ว ได้ผลเป็นที่พอใจอย่างยิ่ง
ความสนใจของผู้คิดค้นในเรื่องการเดินทางไปในอากาศ แต่แรกนั้น เป็นไปในด้านอากาศยานประเภทเบากว่าอากาศก่อน ดังจะเห็นได้ว่าประมาณ ๑๐๐ ปี ก่อนที่ออตโต ลิเลียนธาล จะประสบอุบัติเหตุเสียชีวิตในการทดลองเครื่องร่อนของเขา คือเมื่อ พ.ศ. ๒๓๒๕ นายช่างทำกระดาษชาวฝรั่งเศส ชื่อมองต์โกลฟิเยร์ นำกระดาษมาทำเป็นถุงใส่ควันเข้า แล้วปล่อยไว้ภายในห้องนั่งเล่นของเขา ปรากฏว่าลอยได้ ต่อมาเขาได้ทดลองลอยถุงผ้าบรรจุอากาศร้อนหรือควันไฟนี้อีกหลายครั้งจนในที่สุดสามารถแสดงการลอยบอลลูนให้ประชาชนดูเมื่อ พ.ศ. ๒๓๒๖ ลูกบอลลูนขนาด๒,๒๓๐ ลูกบาศก์เมตร ทำด้วยผ้าลินินตัดเป็นชิ้นๆ ติดต่อกันด้วยกระดุมให้เป็นลูกกลม มีกระดาษรองซับในเพื่อกันรั่ว เมื่อบรรจุก๊าซร้อนเข้าไปเต็มที่แล้วปล่อย ลูกบอลลูนขึ้นได้สูงถึง ๒,๐๐๐ เมตรและเคลื่อนที่ไปตกห่างจากจุดปล่อยประมาณ ๒,๐๐๐ เมตรเช่นกัน ในปีเดียวกันนั้นต่อหน้าพระที่นั่งพระเจ้าหลุยส์ ที่พระราชวังแวร์ซายส์ (Versailles) มองต์โกลฟิเยร์ ได้ทดลองปล่อยลูกบอลลูนพร้อมทั้งแกะ ไก่ และเป็ดอย่างละหนึ่งตัว ขึ้นไปอยู่ในอากาศได้ถึง ๘ นาที จึงลงมาห่างออกไปจากจุดปล่อยสองกิโลเมตร โดยสัตว์ทั้งหมดปลอดภัย อีกหนึ่งเดือนต่อมาเขาสามารถทดลองปล่อยบอลลูนที่มีผู้โดยสารไปด้วยถึงสองคนได้เป็นผลสำเร็จ
อากาศยานที่ทำด้วยก๊าซร้อนนี้ มีกำลังยกประมาณ ๑ ลูกบาศก์เมตรต่อ ๑.๒๗๗ กิโลกรัมและสามารถอยู่ในอากาศได้เท่าที่ก๊าซยังคงร้อนอยู่ ดังนั้นจึงไม่สะดวกที่จะเป็นพาหนะจริงๆ เมื่อมองต์โกลฟิเยร์ทดลองครั้งแรกๆ นั้น ก็มีการทดลองทำบอลลูนใช้ก๊าซไฮโดรเจนด้วยเหมือนกันเมื่อวันที่ ๑ ธันวาคม พ.ศ. ๒๓๒๖ นั้น ชารลส์ (Charles) และโรแบร์ต (Robert) ได้สร้างลูกบอลลูนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง ๙ เมตร บรรจุอุปกรณ์เครื่องวัดอากาศพร้อม เช่น เครื่องวัดความกด เครื่องวัดความชื้น เครื่องวัดอุณหภูมิ ฯลฯ มีลิ้นสำหรับระบายก๊าซที่ส่วนบน มีกระเช้าผู้โดยสารโยงลงมา และอื่นๆ ที่จำเป็น
บอลลูนนี้ถูกนำออกไปปล่อยให้ลอยอยู่ในอากาศถึงสองชั่วโมง เดินทางไประยะไกล ๔๓กิโลเมตรจึงลงสู่พื้นดิน จัดว่ามีการประดิษฐ์อากาศยานชนิดใหม่ขึ้นได้แล้วอย่างแน่นอนเพราะในจำนวน ๑,๐๐๐ คนแรกที่ได้ทำการทดลองต่อๆ มาเป็นอันตรายถึงเสียชีวิตเพียง ๘ คน จึงนับว่าเป็นอากาศยานที่ปลอดภัยพอใช้ได้ตั้งแต่นั้นมา
