意大利画家列奥纳多·达·芬奇是第一个对飞行进行科学研究的人。他30多岁的时候对鸟的飞行发生了浓厚兴趣，并开始投入很大精力研究航空学问题。这个研究过程持续了20多年。

         达·芬奇首先对鸟的飞行进行了长时间认真的地观察和解剖研究。后来，他指出：“鸟就是一架按照数学原理工作的机器。人有能力仿制这种机器，包括它的全部运动——尽管因为维持平衡的力还不充分，在发出的力量上并非同样的比例。因此我们可以说：人类可以制造这样一种机器——具有鸟各个方面的特征，惟独没有鸟的生命。”达芬奇正确地认识到了鸟扇扑翅膀的合成运动特征，认为应当分别模拟这些基本运动，或者说把具有复合功能的鸟的运动分解开来，分别实现。 达·芬奇的另一个重大贡献是，他认为研究飞行问题除了研究飞鸟以外，还应当研究鸟的飞行环境。他认识到研究风力或空气动力对航空科学的重要意义，同时又阐明了空气动力学知识可以通过水动力学研究间接获得。这两个观点都很有现代意义。

         1490年他发明了“空气螺旋桨”。他在粗陋的螺旋桨状物体上扎上羽毛，做成一个能飞的小直升机模型。他正确推论是空气流过鸟的翅膀才产生了升力，而且气流流过的速度越快、升力越大。但是，达·芬奇仍然受到他的前辈的影响。他错误地坚持人只有模仿鸟儿才能飞行，从而把研究重点放在了扑翼机上，企图通过扑打机翼来获得升力。

        1505年，达·芬奇完成论文《论鸟的飞行》。在书中，达·芬奇阐述了关于鸟的飞行的三个原理。其中第一原理是持续飞行原理，或叫空气的升力原理。他认为，鸟的翅膀在扇动时使翅膀下的空气压缩，从而使翅膀上下形成一个压力差，这个压力差就是升力。 达·芬奇为航空发展提出的许多主张是人类航空事业的一笔巨大财富。他的许多有记载的理论，包括5000页著作和150份图纸，都比其他人探索类似的问题领先好几百年。