Zrakoplovna znanost je skupni naziv za različite znanosti uključene u stvaranje i rad zrakoplova. Sama riječ “aeronautika” znači “ploviti zrakom”. Aeronautička znanost potječe od nautike, znanosti o morskim plovilima, i može se razlikovati od astronautičke znanosti koja se bavi svemirskim letjelicama. Uz rijetke iznimke, zrakoplovna vozila namijenjena su samo za putovanja u Zemljinoj atmosferi. Iako su zrakoplovi najčešća takva vozila, aeronautički uređaji također mogu uključivati jedrilice, blimpove, balone na vrući zrak, pa čak i zmajeve.
Znanstvenici su stoljećima proučavali principe aeronautike. Leonardo da Vinci je slavno dizajnirao leteće strojeve u 1500-ima, ali aeronautička znanost je tada bila toliko slabo shvaćana, čak i od strane da Vincija, da te letjelice nisu bile sposobne za let. Tek u 1800-ima britanski znanstvenik Sir George Cayley identificirao je principe težine, otpora, podizanja i potiska; prva dva moraju biti svladana posljednja dva da bi zrakoplov mogao postići elevaciju. Cayley je napravio i testirao prve jedrilice sredinom 19. stoljeća, s dizajnom sličnim modernim zrakoplovima.
Mnogo ranije, međutim, aeronautički pioniri eksperimentirali su s uređajima lakšim od zraka kako bi postigli ljudski let. Ovi znanstvenici su shvatili da su određeni plinovi lakši od zraka, uključujući i sam zrak kada se zagrije, i da će prirodno porasti u atmosferi. Ako je sadržano dovoljno takvog plina, može podići predmete, pa čak i ljude.
Francuska braća Montgolfier, Joseph-Michel i Jacques-Étienne, dokazala su to svojim slavnim letom balonom na vrući zrak iz 1783. godine. Ovaj let prethodio je Cayleyevim eksperimentima za 70 godina, a zrakoplov braće Orvillea i Wilbura Wrighta za više od jednog stoljeća. Sljedeće godine, Jean-Pierre Blanchard je balonu dodao propeler, stvarajući tako prvi zračni brod, ili balon.
U stoljeću nakon leta braće Wright 1903., aeronautička znanost je brzo napredovala jer su zrakoplovi bili prilagođeni za korištenje u ratovanju, trgovini, transportu i sportu. Ova intenzivna uporaba zahtijevala je napredak u sigurnosti, navigaciji, inženjeringu i materijalima. Aeronautički znanstvenici uskoro su morali svladati razumijevanje širokog spektra znanosti, uključujući elektroniku, aerodinamiku, metalurgiju i račun. U moderno doba, stvaranje čak i jednostavnih zrakoplova zahtijeva specijaliziranu opremu i osoblje s naprednom obukom.
Zrakoplovna znanost temelj je industrije komercijalnih zrakoplova, poslovanja koja godišnje generira više od 400 milijardi američkih dolara. Njegovi principi također su informirali razvoj istraživanja svemira; te su dvije znanosti zajedno poznate kao zrakoplovno inženjerstvo. Napredak u aeronautici često pronalazi primjenu u svakodnevnom životu, uključujući takve svakodnevne predmete kao što su kutije za sokove i čičak kopče za cipele. Aeronautika tako utječe na velik dio ljudskog života, od modernih pogodnosti do istraživanja Zemlje i šire.