人类从远古时起就梦想着能够像鸟儿一样在天空翱翔，在古代东西方各民族都流传着许多关于“飞天”的传说。一些人曾尝试戴上用鸟的羽毛制成的“翅膀”，模仿鸟的动作，希望能够实现飞翔的愿望。15世纪，意大利人达·芬奇根据鸟的飞行原理设计了一种扑翼机，人趴在上面，用手脚带动一对翅膀。
人们仔细观察鸟的各种飞行动作，发现鸟有时在空中不用扇动翅膀就可以作滑翔飞行。19世纪中期，英国人凯利首次对飞行的原理、空气升力及机翼的角度、机身的形状等进行试验研究，并依据风筝和鸟的飞行原理，制成了世界上第一架载人滑翔机，可以携带一个小男孩飞离地面2m多高。
1891年，德国工程师利达尔制作了世界上第一架固定翼滑翔机，重量约2kg，很像展开双翼的蝙蝠。机翼长7m，用竹和藤做骨架，骨架上缝着布，人的头和肩可从两机翼间钻入。此外，机上还装有尾翼。他把自己悬挂在机翼上，从15m高的山冈上跃起，用身体的移动来控制飞行。滑翔机在气流作用下飞行了约90m。不幸的是，他在1896年一次试验中遇强风而坠机身亡。
19世纪末，很多早期发明家都因飞行试验失事而丧命。当时有人断言，认为发明比空气重的飞行机器就像发明永动机一样，违反了科学定律，因此永远不可能实现。但这一切都动摇不了后来者继续试制飞机的决心。他们从前人的研究试验成果中得到启发，吸取了失败的宝贵教训。在这些人中就有美国的莱特兄弟。他们在制造和修理自行车的工作中掌握了大量机械和力学方面的实际知识，又自学研究了许多基础理论，并经常观察鸟的起飞和盘旋动作，将鸟类飞行时翼尖和翼边扭动的现象移植到飞机设计上，还制造了一个原始的风洞实验室，对各种飞机结构和翼型进行模拟实验，研究以往飞机不能升上天空的原因，然后重新改进设计新的翼型和推进器。经过前后1000多次实验，最后终于制造出一架用轻质木材为骨架，帆布为基本材料，装有活动方向舵的双翼飞机，重272kg，配有一台自行制造的四汽缸汽油发动机和螺旋桨，取名为“飞行者号”。
1903年12月17日，莱特兄弟驾驶“飞行者号”进行了首次试飞，在12s内飞行了约35m。同一天，他们又接着试飞了3次，其中最好的一次持续了59s，飞行距离260m。尽管飞行的时间很短，距离很近，但它用事实打破了“比空气重的机器不能飞行”的断言，开辟了人类航空的新时代。