VTOL je skraćenica za vertikalno uzlijetanje i slijetanje, što se odnosi na letjelice koje mogu polijetati i slijetati okomito, bez upotrebe uzletno-sletne staze. Malo je zrakoplova uistinu VTOL. Oni koji postoje relativno su skupi, ali neprocjenjivi za određene aplikacije, kao što su brzi bijegovi za timove za specijalne operacije. Prvi praktični VTOL bio je Hawker Siddeley Harrier, predstavljen 1969. godine. Bio je to jedan od nekoliko uspjeha među brojnim neuspjelim naporima da se razvije VTOL plovilo koji su se provodili 60-ih godina.
Motivacija za stvaranje VTOL-a je proizvesti letjelicu sposobnu za vertikalno polijetanje, poput helikoptera, uz zadržavanje poželjnih značajki zrakoplova s fiksnim krilima, kao što su velike brzine krstarenja. Doista, francuski Dassault Mirage IIIV opremljen VTOL-om postigao je brzinu od 1.32 Macha tijekom testiranja.
VTOL plovila obično su skupa, teška za dizajn, a ponekad i opasna. Na primjer, V-22 Osprey, VTOL letjelica po izboru američkog marinskog korpusa, košta oko 130 milijuna američkih dolara (USD). Tri su izgubljena tijekom testiranja, pri čemu su u svakom slučaju poginuli svi na brodu. Od 2005., studija je zaključila da je V-22 Osprey, čiji je razvojni program koštao 30 milijardi USD, sada dovoljno zreo da služi kao pouzdana i sigurna letjelica za vojsku. V-22 Osprey koristi dizajn nagibnog motora, što mu omogućuje da uzlijeće poput helikoptera, ali naginje svoje rotore naprijed tijekom horizontalnog leta, pretvarajući ih u propelere.
Rane ideje za VTOL letjelice uključivale su korištenje zakrivljenih kanala za usmjeravanje potiska prema tlu, ali implementacija toga je mnogo teže nego što se činilo u to vrijeme. Primjer je V-22 Osprey, koji preskače ovaj pristup i koristi rotore.
Postoje dvije prilično poznate VTOL letjelice: Harrier Jump Jet i Apollo lunarni modul koji koriste astronauti za poletanje s Mjeseca nakon što su završili sa svojim posjetom. “Harrier Jump Jet” odnosi se na sve letjelice u obitelji Harrier, prvi primjer se pojavio 1969. godine, s nekoliko modernih verzija koje sadrže potpuni redizajn. Jump Jet koristi vojska Sjedinjenih Država i Velike Britanije.
Moller Skycar, prototip letača za koji konstruktori kažu da će biti prvi pristupačni skycar za mase, koristi VTOL. Međutim, od ovog pisanja, još nije letjelo vodoravno s ljudima u njemu. Rezervacije za Moller Skycars dostupne su po cijeni od 500,000 USD.