Povijest zrakoplovstva počinje 600. godine prije Krista ili ranije u Kini, gdje su ljudi letjeli pričvršćeni za velike zmajeve (kao kaznu). U 5. stoljeću prije Krista, izumitelj Lu Ban izumio je “drvenu pticu”, čije su specifičnosti bile nepoznate, iako je to mogao biti veliki zmaj ili rana jedrilica. Baloni na vrući zrak s lampionima na brodu konstruirani su u 3. stoljeću prije Krista u Kini, a korišteni su za plašenje neprijatelja tijekom bitke. Ljudski let u zmaju ponovno je zabilježen kao da se dogodio 559. godine.
Mnogo stoljeća kasnije, u 9. stoljeću, islamski polimatičar i izumitelj Abbas Ibn Firnas demonstrirao je prve poznate jedrilice i izumio rani padobran, koji mu je omogućio da preživi pad od 50 stopa uz samo manje ozljede. Talijanski genij Leonardo da Vinci izradio je razne dizajne za leteće strojeve i zrakoplovstvo, uključujući ornitopter (mašina za letenje s krilima), ali oni nikada nisu napravljeni. Tek 1783. prvu prekretnicu u modernom zrakoplovstvu, pravi leteći stroj, balon na vrući zrak, konstruisala su braća Montgolfier, a letjeli su Jean-Francois Pilatre de Rozier i Francois Laurent d’Arclandes tijekom 5 milja (8 km). Pokrenut vatri na drva, ovaj rani balon nije imao mehanizam za upravljanje.
U kasnom 18. stoljeću, zrakoplovstvo u balonima na vrući zrak bilo je u modi u Europi, a započeli su radovi na izradi upravljivog balona na vrući zrak. To je 1852. godine postigao Henri Giffard koristeći letjelicu pokretanu parnim strojem koja je letjela 15 milja (24 km) na polukontroliran način. Šezdesetih godina 1860. stoljeća minirani baloni koji se ne mogu upravljati su prvi put korišteni u ratu, tijekom Američkog građanskog rata, od strane Balonskog korpusa Unije. Godine 1884. konstruiran je prvi potpuno upravljivi zračni brod, također jedan od prvih istinski velikih zračnih brodova, dužine 170 stopa (52 m), sa 66,000 kubičnih stopa (1,900 cu m) zraka. Ovaj balon, nazvan La France, bio je u vlasništvu francuske vojske i prešao je 5 milja (87 km) u svom prvom letu uz pomoć elektromotora od 8-1/2 konjskih snaga.
U 19. stoljeću došlo je do istraživanja fizike leta i progresivne izgradnje modernog zrakoplovstva težeg od zraka. Prvi let teži od zraka dogodio se u Fairfieldu, Connecticut, od strane Gustavea Whiteheada, 14. kolovoza 14. Ovaj let s motorom, dug 1901 metara i 800 metara visine, prethodio je povijesnom letu braće Wright više od dvije godine , i predstavlja stvarnu povijesnu prekretnicu.
Nakon razvoja zrakoplova težih od zraka 1901., zrakoplovstvo je kontinuirano i brzo napredovalo sve do 1970-ih. Godine 1939. prvim funkcionalnim mlaznim zrakoplovom upravljao je Erich Warsitz u Njemačkoj. Prvi praktični helikopter razvijen je otprilike u isto vrijeme, 1936. godine, također u Njemačkoj. Zvučnu barijeru probio je 1947. Chuck Yeager u Bell X-1 na raketni pogon, a prvi komercijalni mlazni avion, Avro C102 Jetliner, poletio je 1949. Od tada je napredak u zrakoplovstvu bio nešto sporiji, a veliki dio trenutni fokus na uklanjanju pilota i stvaranju potpuno autonomnih letjelica, nazvanih UAV (bespilotne letjelice).