Antiguidade: Primeiros desenhos e teorias
Acredita-se que por volta de 400 a.C. Archytas, um estudioso da Grécia Antiga, construiu um pombo de madeira capaz de "voar" por cerca de 180 metros. Acredita-se que este pombo utilizava um jato de ar para alçar voo, embora não se saiba o que produzia tais jatos. Archytas pode ter amarrado o pássaro a um braço mecânico giratório, ou por cordas, o que faria o pombo planar por um longo tempo no ar, controlando assim o voo do pássaro até que o jato acabasse. Este pombo de madeira seria a primeira máquina voadora que movimentava-se por meios próprios.
Por volta de 300 a.C. os chineses inventaram a pipa, bem como as técnicas de fazê-la "voar" no ar. Uma pipa é um tipo rudimentar de planador.
Por centenas de anos várias pessoas acreditaram que seus corpos voariam ou flutuariam no ar se eles usassem asas, colocando-as nos braços e balançando-os, tomando como exemplo o voo de animais capazes de voar como pássaros ou morcegos. Naturalmente todas as tentativas de voar usando tais apetrechos falharam, com diversas fatalidades ocorrendo nestas tentativas mal sucedidas de alçar voo.
Em torno de 200 a.C., o matemático e inventor grego Arquimedes descobriu como os objetos flutuavam em líquidos (conta-se que ele o descobriu em sua banheira e, encantado com sua descoberta (e nu), saiu pelas ruas de Siracusa exclamando "Eureca", que significa "Eu descobri!"). Em 1290 o monge inglês Roger Bacon escreveu que o ar, como a água, tinha algumas características de sólidos. Bacon estudou as ideias de Arquimedes e chegou à conclusão que, se as pessoas pudessem construir uma máquina que tivesse as características adequadas, o ar iria suportar a máquina assim como a água suporta um navio.
Muito provavelmente foi o artista e inventor italiano Leonardo da Vinci a primeira pessoa a se dedicar seriamente a projetar uma máquina capaz de voar carregando um ser humano. Tais máquinas eram planadores e ornithopters: máquinas que usavam o mesmo mecanismo usado por pássaros para voar - através do movimento constante das asas para cima e para baixo. Da Vinci nunca construiu tais máquinas mas seus desenhos ficaram preservados e, posteriormente, já no século XIX e século XX um de seus desenhos - um planador - foi considerado notável. Em um estudo recente um protótipo baseado no desenho deste planador foi criado e, de fato, seria capaz de planar. Porém ao interpretar o desenho do planador, algumas ideias modernas de aerodinâmica foram também utilizadas pelos pesquisadores. Mesmo assim este desenho é considerado o primeiro esboço sério de uma aeronave tripulada.
Em Portugal, João de Almeida Torto, natural da Beira, barbeiro, astrólogo, e mestre de primeiras letras, com "carta de sangrador" do Hospital de Santo António em Viseu, construiu umas asas de pano e, a 20 de junho de 1540, teve permissão para lançar-se do alto da torre da Sé de Viseu, com o objetivo de aterrar no Campo de São Mateus. Chegou a planar alguns metros e a pousar no telhado da capela de São Luís, mas acabou por cair à rua, e perder a vida.
