随着人类历史上最暗淡的中世纪的结束，欧洲迎来了科学技术飞速发展的文艺复兴时期。摆脱了束缚人类思维的重重桎梏重新开始向天空翱翔。人类对飞行的探索也进入了一个发展时期。1495年，意大利美术家、自然科学家和工程师达·芬奇设计出了扑翼机的草图。而弗朗西斯科·泰齐尔在1670年描述的景象则更为新奇而恐怖：大批的飞行器在城市上空穿梭飞行，从空中向地面投掷武器，射杀地面毫无防御能力的市民。这个十分超前的设想是迄今发现的最早的空中轰炸的记载。大约两个半世纪之后，泰齐尔的设想真正成为了现实，并且给无辜的平民带来了无尽的悲哀与痛苦。
1709年，一位名叫洛伦索·古莫斯的葡萄牙神父用模型滑翔机和热气球进行飞行实验，获得了成功。遗憾的是，承受了过多失败痛苦的探索者们此时对飞机的兴趣正处于低潮时期，古莫斯的发明并没有引仆人们太大的关注，因而未能得到及时推广。1731年，俄国工程师克良库特诺制作了一个布气球。他往球内注入热空气，在热气球下面系了一个绳套，把自己套进绳套里。结果，热气球上升的拉力把克良库特诺带上了桦树顶那么高的空中。
1782年，以造纸谋生的法国人蒙特哥菲尔兄弟经过试验发现：充满热空气的纸袋能够在空中飞起。尽管当时他们并不理解这种现象的理论基础，但他们敏感地意识到了这种现象的实用价值。经过多次实验和不断改进，蒙特哥菲尔兄弟终于用麻布和纸做成了第一个热气球。这个热气球直径11米，内充燃烧稻草和羊毛所产生的烟和热气。1783年6月5日，他们进行了首次热气球升空试验。热气球上升了近200米高，并在空中停留了10多分钟才降落下来。热气球成功升空的消息传到巴黎，引起了法国科技爱好者的极大兴趣。法国学术协会于是邀请蒙特哥菲尔兄弟到巴黎进行表演。
1783年9月19日，法国国王路易十六亲率大批文武官员来到凡尔赛广场，观看热气球表演，10多万巴黎市民闻讯后也兴致勃勃地涌入广场观看表演。蒙特哥菲尔这次使用的气球直径约12米，由轻质薄纱与牛皮纸制成，气球下方吊挂了一只笼子，笼子内还放入一头羊、一只公鸡和一只鸭子。上午10时，热气球连同挂在笼子里的“乘客”升空，大约8分钟后，气球上升到500米左右的高空，并在空中悬停了数分钟。广场上一片欢腾，人类首次搭载“乘客”的飞行获得巨大成功。由于风力的影响，热气球最终降落在了5公里远的巴黎郊外。
蒙特哥菲尔兄弟表演的成功在当地引起了轰动，并极大地激发了巴黎人对热气球的兴趣。曾亲眼目睹气球表演的路易王宫内的侍卫罗齐尔对热气球更是到了迷恋的程度，并且开始研究体积更大、升力更大的热气球，他要尝试乘热气球升空！10月15日，罗齐尔乘热气球成功地上升到近30米的空中，成为真正安全升空的第一人。这次飞行开创了人类飞行史的新篇章。两个月之后，罗齐尔又与同伴阿兰德斯做了一次自由飞行。这一次他们乘坐的是一个饰有金色花纹的蓝底彩色气球。气球上升到了近1000米的高空，飞行了25分钟后安全降落地面。法国科学家对气球飞行的兴趣与探索终于获得了丰硕的成果。1793年底，物理学家查尔斯与罗伯特首次乘坐氢气球上升到300米高空，并在空中自由飘荡了两个小时。他们的这次实验具有重要的意义，因为这只气球中充的是比重小于空气的气体，而不是传统的用加热法来使空气变“轻”。其后研制的各种飞行器大多采用了这一升空原理。
