Zur Zeit der Griechen entdeckte ein großer Mathematiker, Archimedes, ungefähr 200 v.Chr. die Grundregel des Auftriebs. Er entdeckte, wie und warum einige Gegenstände in Flüssigkeiten schwimmen. Diese Tatsache half beim Fortschritt zum echten Flug. Als die großen Bibliotheken in Alexandria, Ägypten im Jahr 500 zerstört wurden, gingen die Entdeckungen von Archimedes und vielen anderen für tausend Jahre verloren. (2000 Jahre nach Archimedes verwendeten dann Menschen dessen Prinzip bei der Entwicklung von Heißluft-Ballons.) Später, im Jahr 1290, entdeckte Roger Bacon theoretisch, dass Luft, genau wie Wasser, eine gewisse Festigkeit besitzt, und dass eine Vorrichtung, die richtig konstruiert würde, von der Luft getragen werden könnte. Im 13. Jahrhundert beobachtete Marco Polo in China Menschen tragende Drachen.

Erste Versuche

Weitere Flugversuche

Der erste freie Flug mittels einer künstlichen Apparatur gelang zwei Franzosen, Jean F. Pilatre De Rozier und Marquis d'Arlandes. Sie erreichten das mit einem großen Ballon aus Leinen und glitten damit für mehr als fünf Meilen über Paris.

Die Idee, einen geschlossenen Behälter mit einer Substanz zu füllen, die normalerweise in der Atmosphäre aufsteigt, stammt bereits aus dem dreizehnten Jahrhundert. Über einen Zeitraum von fünfhundert Jahren wurden unterschiedliche Substanzen als leichter als Luft bekannt. Zwischen 1650 und 1900 wurde dieser Ansatz für den Flug gewählt. Die am häufigsten vorgeschlagenen Gase waren Wasserdampf, Helium und Wasserstoff. Die ersten erfolgreichen Flug-Versuche, die diese Art von Geräten verwendeten, wurden von den Brüdern Montgolfier in Frankreich durchgeführt. Ihr erfolgreichster Versuch fand 1783 während einer allgemeinen Demonstration statt, sie erreichten 1.800 Meter in einem Ballon mit einem Durchmesser von mehr als 30 Meter. Im Laufe der Zeit wurde bald klar, dass Ballone, obgleich flugfähig, grundsätzlich einen vollständigen Mangel an Richtungskontrolle besaßen. Dieses Problem wurde mit der Einführung von Triebwerken oder Motoren an länglich geformten Ballonen gelöst. Diese längliche Form half, den Luftwiderstand zu verkleinern, um damit den Energieaufwand zu verringern. Der erfolgreichste Konstrukteur dieser Art von leichter-als-Luft-Fahrzeugen war Graf Ferdinand von Zeppelin, dessen Name für große, steife und lenkbare Luftschiffe steht. Die Bezeichnung "lenkbar" bedeutet wirklich kontrollierbar. In den frühen dreißiger Jahren war die deutsche Maschine von Graf Zeppelin in der Lage, einen Trans-Atlantik Flug in die Vereinigten Staaten durchzuführen. Sie flog etwa 30 KMH und hatten einen steifen Metallrahmen, der sie im Flug hielt, selbst wenn Gas- oder Antriebsverlust vorkam. Das Zeppelin-Design wurde weltweit durch andere kopiert und verbessert. Eins dieser Luftschiffe war dreimal größer als eine Boeing 747 und fuhr mit etwa 110 KMH durch die Luft. Es führte regelmäßige Fahrten von Europa nach Südamerika durch, bei denen 24 Passagiere ihre eigenen Kabinen hatten und von Menüs speisten, die durch berühmte Küchenchefs vorbereitet wurden. Die große Hindenburg war gleichermaßen erfolgreich, bis sie beim Versuch einer Landung 1937 in Lakehurst, New Jersey durch Feuer zerstört wurde. Die Hindenburg markierte das Ende des Reisens mit großen Zeppelinen. Heutzutage ist der "Blimp" alltäglich geworden und erscheint am Himmel von Ballsport- und großen Freiluftveranstaltungen.

Segelflug

1804 baute ein britischer Erfinder, George Cayley, das erste erfolgreiche Segelflugzeug. Seine ursprüngliche Maschine war ein kleines Modell. Ein späteres Segelflugzeug in voller Größe transportierte seinen Kutscher unabsichtlich über ein Tal. Er gründete das Studienfach der Aerodynamik und war der erste, der ein Starrflügelflugzeug mit Propellerantrieb vorschlug.

Otto Lilienthal, ein Deutscher, entwickelte die ersten Segelflugzeuge, die durch einen Piloten gesteuert werden konnten. Seine Arbeit (1891-1896) inspirierte andere Erfinder, die Entwicklung von Segelflugzeugen aufzunehmen. Dazu gehörten: Percy Pilcher aus Großbritannien und Oktave Chanute aus den Vereinigten Staaten. Diese frühen Segelflugzeuge waren schwer zu steuern, aber konnten ihre Piloten hunderte von Metern in die Luft tragen.

Motorgetriebener Flug

1843 ließ sich William S. Henderson Pläne für ein erstes Flugzeug mit einem Triebwerk, starren Flügeln und Propellern patentieren. Nach einem erfolglosen Versuch gab der Erfinder jedoch auf. Dann baute 1848 John Stringfellow ein kleines Modell, das funktionierte, aber sich nur kurze Zeit in der Luft halten konnte.

1890 versuchte ein französischer Ingenieur namens Clement Ader den Flug in seinem Dampf angetriebenen Flugzeug. Sein Flugzeug versagte, er konnte es nicht steuern oder in der Luft halten.  Ein weiteres Dampf getriebenes Flugzeug, gebaut vom Sir Hiram Maxim, hob kurz ab, aber flog nicht. Es war eine gigantische Dampf getriebene Maschine mit zwei Flügeln, zwei Triebwerken und zwei Propellern.

In den 1890er Jahren gelang einem Amerikaner namens Samuel P. Langley, einem Wissenschaftler, der bemannten Flug. Seine frühen Experimente führte er mit einem kleinen Dampf angetriebenen Flugzeug, das Aerodrome genannt wurde, durch. Im Jahr 1896 flog es in neunzig Sekunden eine halbe Meile weit. Später entwarf er ein Aerodrome in voller Größe mit einem Gasmotor, vorgesehen für bemannten Flug.  Zwei Versuche wurden unternommen, am 7. Oktober und am 8. Dezember 1903, beide misslangen.