戰爭的需要很快賦予的氣球和飛艇以新的軍事作戰任務――轟炸。20世紀初，德國“齊伯林”式飛艇試飛成功後，德國軍事委員會於1907年購買了LZ－3型飛艇並裝備部隊，次年又裝備了LZ－5型飛艇。這些飛艇飛行速度為每小時80～90公裏，飛行高度為2500～3000米，有效載重為8～11噸。飛艇上裝有機槍並攜有炸彈，在進行空中偵察時可以對地麵和海上目標實施轟炸。在第一次世界大戰中，“齊伯林”式飛艇對比利時、波蘭、英國都進行過空中轟炸。僅對英國的轟炸就達51次之多，投彈5806枚（總重196.5噸），炸死557人、炸傷1358人。
當人們還在不斷完善氣球和飛艇時，一些有遠見的人士已經認識到了它們的局限性，並為飛行器發展指出了新的方向：氣球和飛艇畢竟是一種輕於空氣的浮空器。它們在軍事上的使用價值是十分有限的。誰要想控製天空，特別是捍衛己方的領空，誰就必須要研製重於空氣的飛行器。
所謂重於空氣的航空器主要包括飛機、直升機和滑翔機等。飛機是指裝有動力裝置，靠機翼產生升力的航空器，通常由機身、機翼、尾聲翼、起落裝置和動力裝置等部分組成；直升機是指依靠由發動機帶動的旋翼產生升力和推進力的航空器，可垂直起落、空中懸停、原地轉彎，並能前飛、後飛和橫飛；滑翔機是指沒有動力裝置，依靠機翼產生升力的航空器，通常采取飛機拖曳、汽車或絞盤車牽引、橡筋繩彈射、從高處下滑等方法獲得速度起飛。
一提到飛機的發明人，人們往往就會想到美國的萊特兄弟。其實，早在他們之前，人們早就開始了對飛機的研究和試製。而萊特兄弟正是在這些前人經驗的基礎上並經過自己的艱苦努力，才最終實現突破性進展，有幸成為了飛機的發明人。
早在16世紀初，意大利科學家奧納多·達芬奇就已經對重於空氣的航空器能否飛行的問題進行了理論探索。但他的研究成果直到1893年才得以出版。這主要是由於16世紀初到19世紀，航空領域正處於對重於空氣的航空器的研究熱潮中，因此難度更大的重於空氣的航空器的研究反而受到了不應有的冷遇。這無疑給人類發展航空事業帶來了莫大的消極影響。
19世紀初，英國科學家G.凱利首先提出了固定翼飛機的設計概念。他在《關於空中的航行》專著中，闡明了重於空氣的航空器的飛行原理，係統地論述了現代飛機的概念。這一著作的出版，為後人提供了許多有益的啟示，也使更多的有誌之士投身到了飛機研製事業之中。1842年，英國工程師W.S.亨森精心設計了一張飛機草圖。他把這架飛機命名為“空中蒸汽車”。亨森對自己的設計頗感到遺憾滿意並申請了專利，但卻未將圖紙付諸製造。
1949年，G.凱利在長期研究飛機的飛行原理的基礎上，製成了一架滑翔機，成功地將一個10歲的小孩帶到幾米高的空中。4年後，凱利又製成了一架新的載人滑翔機，帶著他的馬車夫飛了幾百米。
1884年，俄國海軍軍官亞曆山大·費德羅維奇·莫紮依斯基製造了一架裝有蒸汽發動機的單翼機，從斜坡上下滑起飛，跳躍著飛過20～30米。
……
汽油內燃機問世後，為人們解決飛機的動力問題帶來了希望。20世紀初，美國科學家S.P.蘭利製造了一架裝有活塞式發動機的飛機，但由於沒有解決飛機的穩定操縱問題，在1903年進行的兩次試飛均遭失敗。
善於發現規律並自覺地運用規律的人，是最聰明的人。19世紀，有些人在分析、總結前人經驗和教訓的基礎上發現，要想使飛機成功地升空飛行，除了要解決飛機的升力和動力問題外，還必須要解決飛機的穩定和操縱問題。於是，他們確定了一個新的設計途徑：從研製滑翔機人手，首先解決滑翔機穩定飛行並能操縱的問題，爾後再加上動力裝置。後來的事實表明，這確實是一條成功之路。開辟這條道路的創始人，是德國的歐·李林達爾。
1867年，李林達爾按照這條成功之路，開始研究滑翔。1891年他設計並製成了一架滑翔機。就在他反複試飛、反複修改，以便解決穩定和操縱問題的過程中，不幸於1896年因滑翔機失事而遇難。
沿著李林達爾的道路繼續前進的人，是法國出生的美國土木工程師歐·沙尼特。1875年，他開始對航空事業發生興趣，在搜集和整理其他研究者的成果的基礎上，於1891年出版了《飛行機的發展》一書。這是一部早期討論人類飛行最完整、最係統的巨著。1896年，沙尼特借鑒橋梁設計技術改進了李林達爾的雙翼滑翔機，試飛獲得了成功，飛行距離達幾百
米，表明穩定和操縱問題已初步得到解決。