航空学从古希腊语得来。ὰήρāēr意思是“空气”，ναυτικήnautikē这意思是“导航”，即“导航到空中”。是一门涉及飞行学习，设计和制造的科学或艺术以及在大气中操作飞机和火箭的技术的学科。英国皇家航空学会确定“航空艺术，科学和工程”和“航空专业（其中包括航天学）”的方面。
虽然术语字面上的意思是”航行的空气“ 。原来仅仅是提到操作飞机的科学，但现在它已经扩大到包括与飞机相关的技术，业务和其他方面。术语“航空”有时与航空学互换使用，“航空学”包括轻于空气的飞行器如飞艇，并且包括弹道车辆，而“航空”在技术上不是。
航空科学的重要部分是称为空气动力学的动力分支，其处理空气的运动以及其与运动中的物体（例如飞机）相互作用的方式。[2]
飞机设计早在1490年的达芬奇的手稿中发现，其结构不符合现代飞行原理，仅仅是设计中的方案。 航空学早期设计
之后的研究者试图通过鸟飞行的研究获得一些方案。一个早期的例子出现在古埃及文本中。后来的中世纪伊斯兰科学家也做了类似的研究。现代航空学的创始人，列昂纳多·达·芬奇在文艺复兴时期和1799年的Cayley，都开始研究鸟飞行的调查。
据信更早的飞行记录是在中国。在1282年，欧洲探险家马可·波罗描述了当时的中国的风筝技术。同时中国人还建造了小型热气球，灯笼和旋转翼等玩具。
早期欧洲人提供任何关于飞行的科学讨论是罗杰·培根，他描述了轻于空气的气球和拍打翼式飞行器的操作原理，他预计将在未来建造。
在十五世纪后期，达芬奇跟随他的鸟类研究设计了一些最早的飞行器，包括扑翼翼ornithopter和旋翼机直升机。虽然他的设计是理性的，但是基础科学并不完善。他的许多设计，如四人螺旋式直升机，是存在严重的缺陷。[2]
氢气球飞行技术早在17世纪开始出现。伽利略的实验表明，空气具有重量。 1650年左右，Cyrano de Bergerac在一部科幻小说中写到了这种技术，他描述了上升原理使用一种物质（露水），他应该比空气轻，下降通过释放控制量的物质。1670年， Francesco Lana de Terzi测量了海平面的空气压力，并提出了第一个科学上可信的储存介质，真空金属球。这些将比被排出的空气更轻，并能够举起飞艇。通过携带压载物，其可以掉到船外以获得高度，并且通过使提升容器通气以失去高度。他提出的控制高度的方法今天仍在使用。
从十八世纪中叶，法国的Montgolfier兄弟开始尝试气球。他们的气球是由纸制成的，并使用蒸汽提供动力。由于蒸汽对纸张存在冷凝作用，这个早期设想存在很短暂的。