1.气球阶段
中国在10世纪时就在纸糊灯笼下燃松脂使之得以升空作为军事信号，这种松脂灯（又名孔明灯）就是一种原始的热气球。1783年6月4日，法国的蒙格菲尔兄弟和查理分别完成了热气球和氢气球的发明，并成功地进行了载人飞行。为了解决气球飞行无法控制，只能随风飘飞的问题，法国军官梅斯尼埃于第二年就设计了可控制飞行的飞艇。梅斯尼飞艇的原理和形状等与今天的软式飞艇大致相同，但由于当时缺少相应的动力装置，这一设想未能实现。
世界上第一艘飞艇是法国工程师H·吉法尔于1852年发明的橄榄型的飞艇，长44米，直径12米，在软式气囊下有一个三角型风帆用来操纵飞行方向，在吊篮内装有一台仅3马力的蒸汽发动机驱动一副3叶螺旋桨。1852年9月24日，吉法尔从巴黎马戏场起飞，以大约8公里的时速飞行到28公里外的德拉普。此后内燃机的问世，使飞艇有了重量更轻、效率更高、也更安全的动力装置。
1890年，德国陆军中将齐柏林伯爵一退役就研制新型飞艇的工作。他使用铝材作飞艇的骨架使气囊始终保持一定的形状，气囊内还有许多个分隔的小气囊，这使飞艇的安全性有了提高。1900年7月2日，第一艘齐柏林式飞艇LZ─1号进行了首次飞行。飞艇呈雪茄形，长128米，直径11.7米，装有2台16马力的内燃发动机，还装有方向舵和升降舵。这是世界上第一艘硬式飞艇。
第一次世界大战前后是飞艇发展较快的时期，英国和法国使用小型软式飞艇执行反潜巡逻任务。德国则建立了齐柏林飞艇队，用于海上巡逻、远程轰炸和空运等军事活动。飞艇体积大、速度低、不灵活、易受攻击，同时由于飞机性能的不断提高，因而军用飞艇逐渐被飞机所取代。但飞艇的商业飞行仍有发展。但在1937年，“兴登堡”号在着陆时因静电火花引起氢气爆炸，35人遇难。英、美也有多艘大型飞艇大都相继失事，此后飞艇的发展陷于停滞状态。
20世纪70年代以来，由于科学技术的进步，飞艇改用安全的氦气，其发展又呈活跃。采用多种新技术的新型飞艇被用于空中摄影摄像等方面。
2.飞机阶段
自从1903年12月17日莱特兄弟飞机上天后，人类开始了航空的新纪元。但是这时候的飞机还不能广泛运用到实际生活中去。在随后的十几年中航空技术不断发展，飞机速度也不断上升，受此影响航空材料的研究上获得突破性进展。在20世纪20年代以前，飞机采用木质结构是当时的主流。然而随着飞机速度、飞机机动性以及飞机载重的提高，木质结构已经不能满足这些要求，必然要向全金属结构的飞机过渡。
德国飞机设计师容克斯就成为第一个“吃螃蟹”的人，第一次世界大战后，他从事民用运输机的研制，采用杜拉铝制成了世界第一架全金属的飞机F13旅客机，于1919年6月25日首飞成功，在后来的十几年间逐步改进并大量投入使用。坚固的机体为飞机进行远距离的航行提供了条件，飞机的飞行距离不断延长。到1927年5月，世界航空史上发生了一件盛事，美国飞行员林白单人成功地从纽约飞抵巴黎，成为一时轰动世界的新闻，林白也立即成为家喻户晓的飞行英雄。
“孤胆英雄”林白飞越大洋、征服极地、环球飞行乃至挑战极限，推进了航空事业的发展。这一事实证明大洋已经不再是航空发展的障碍，进行全球性的航空运输已经展现在人们眼前。
1939年德国飞机设计师亨克尔投资5万马克，给26岁的欧海因进行喷气发动机的研制，6个月后世界第一台喷气发动机诞生。1939年8月27日，亨克尔设计的He178单翼机装有欧海因设计的世界首台涡轮喷气发动机HeS3B，在德国著名飞行员瓦西茨的驾驶下升空，这架He178采用硬壳式铝机身，木质机翼，飞行速度达到每小时700公里。第一架喷气式飞机首飞成功，标志着人类进入喷气机时代。
同年9月14日，德国直升机设计师H·福克驾驶自己设计的VS300直升机进行了首飞。直升机缓缓升起，离地面只有二三米，悬停也不过10秒，但是VS300成功了！H·福克早前于1936年发明了载人直升机FW61，被人们称为现代直升机之父。直升机的出现是世界航空技术发展的里程碑，人类的航空理论进一步丰富。
在航空中有一个著名的词汇——音障，当飞机速度接近每小时1227.6公里的音速时，空气阻力会急剧增大，这种阻力是实现超音速飞行的重大障碍。1923年出生的耶格尔，是美国著名试飞员、飞行员。二战中，他曾击落11架德国飞机。这次他因突破音障而载入史册：他获得了杜鲁门总统颁发的美国科技成就最高奖——科利尔奖，获得了国际航空联合会颁发的纯金奖章。人类航空跨过了音障，进入了超音速航空时代。
1952年5月2日，一架名为“彗星”号的客机正式投入航线首航，“彗星”号从伦敦起飞，两小时后抵达罗马，引起巨大轰动，甚至连皇室成员也想尝尝乘坐喷气式客机的滋味。
这架世界上第一种民用喷气客机是英国著名飞机设计师、飞行员和企业家德·哈维兰设计制造的。1949年，以他的名字命名的公司又研制成功中程喷气客机“彗星”号。
1956年9月27日，美国空军飞行员阿普特上尉驾驶贝尔X2火箭研究机，飞行速度达到马赫数3.2，即每小时3380公里。与9年前他的同胞耶格尔相比，后者突破了“音障”，成为当时世界上飞得最快的人；而前者突破了“热障”，把飞行速度提高到从来没有过的3.2倍音速。他创造世界飞行速度纪录之日，也是他为航空献身之时。阿普特没有耶格尔幸运。他在这次创纪录的飞行中献出了自己宝贵的生命。但他的贡献却让人类在航空领域的探索前进了一大步。
20世纪60年代末期，有两个日子曾被载入世界航空史的史册：即1968年12月31日和1969年3月2日，超音速客机图144和“协和”号分别进行了首飞并取得成功。这是世界航空史上的巧合，两者一前一后，相距3个月首飞成功，外形性能又极为相似。
进入20世纪70年代，世界航空运输已经发展成熟，飞上天空对普通民众来说不再是遥不可及的梦想。1970年1月22日，泛美航空公司首次使用宽体客机波音747，载客324名，从纽约首航伦敦，飞行时间只用了6小时10分，而14年前，美国好莱坞著名女影星格蕾丝凯利从纽约乘轮船赴欧洲小国摩纳哥，举行举世瞩目的世纪婚礼时，在大西洋上足足航行了8天。这个时候航空运输大规模的普及，在交通中，航空运输占据了一个重要的位置。
目前，世界上最先进、最宽敞的客机是巨型客机A-380，载员达800人。