在20世紀五六十年代之前，由於偵察衛星技術尚處在初始發展階段，偵察飛機一直是空中偵察與監視的主角。在兩次世界大戰中，空中偵察發揮了重要作用。第二次世界大戰以後，空中偵察與監視進入了一個嶄新的階段。
有人駕駛偵察機自20世紀30年代末誕生以來，一直是航空偵察的主要力量。有人駕駛偵察機優點很多，可以攜帶可見光航空相機、紅外航空相機、電視攝像機等進行空中偵察。有人駕駛偵察機反應靈活、機動性好，可以及時、準確地完成戰場偵察，並能直接引導突擊兵力摧毀目標。
但是，有人駕駛偵察機也有致命的缺點，它們一般不裝備武器，沒有自衛能力，而且多半是單機執行任務，所以極易受到各種防空火力的攻擊，很難偵察對方縱深的廣闊地區。另外，和平時期飛越別國領空進行偵察，也會引起嚴重的外交糾紛。因此，其偵察效果受到很大的限製。
有人駕駛偵察機通常分為兩類：一類是專門設計製造的偵察機，如美國的U—2和SU—71；另一類是由各種飛機改裝的高速偵察機，如美國的RF—4C和前蘇聯的米格—25RE等。專用偵察機從20世紀30年代問世至今，代表機型主要有：美國的OV—1“奠霍史”戰場偵察機、TR—1戰場偵察機，U—2、SR—7l戰略偵察機和P—3C反潛偵察機，前蘇聯的Ram—M新式雙機翼高空偵察飛機和Yak—28偵察機等。
專門設計的偵察機一般生存能力較強，為了保存自己，必須有幾手絕招：有的速度極快，遇到敵機就加速逃之夭夭，如美國的SR—71偵察機，最大時速可達3700公裏，目前世界上還沒有比它飛得更快的戰鬥機；有的飛得很高，如前蘇聯的米格—52P偵察機，實升限達30000米，不僅戰鬥機，甚至連地空導彈也打不到這麼高。
專門設計的偵察機雖然有許多優點，但由於其技術複雜，研製周期長，生產的數量又有限，成本較高。因此，由各型飛機改裝的偵察機數量就比較多。由轟炸機和運輸機改裝的偵察機，一般具有裝機容量大、偵察能力強、航程遠和留空時間長等特點，主要用來執行戰略、戰役偵察任務；而由戰鬥機、戰鬥轟炸機改裝的戰術偵察機則是數量最多的偵察機。此外，國外幾乎所有的先進戰鬥機均可配掛偵察吊艙執行偵察任務。目前，隨著偵察——監視——攻擊一體化係統的發展，這種配掛偵察吊艙的戰鬥機將會越來越重要。
20世紀50年代中期，美國為偵察前蘇聯戰略武器發展情況而專門設計生產的U—2高空戰略偵察機，曾秘密深入我國和前蘇聯腹地進行偵察。這種飛機裝有4部照相機，可拍攝機身兩側各數十公裏的地麵。它攜帶的電子偵察設備，能偵察600公裏以內的地麵和軍艦上的雷達，以及陸地與空中飛機間或飛機之間的無線電通話。
20世紀60年代中期，為了取代接連被我國和前蘇聯擊落的U—2偵察機，美國專門研製了被稱為“黑鳥”的SR—71高空、高速戰略偵察機。這種飛機的特點，第一是飛得快，曾創造了每小時3700公裏的世界紀錄。這個速度是聲速的三倍半，比步槍子彈剛出槍口時的速度還要快。第二是飛得高，可達26萬米。正因為它飛得快、飛得高，難以被發現，所以至今還從未被導彈擊中過。這種飛機裝有可見光照相機、合成孔徑雷達和紅外遙感器等，使用照相機，每小時可拍攝15萬平方公裏的地區。