Luftfahrtwissenschaft ist die Sammelbezeichnung für die verschiedenen Wissenschaften, die sich mit der Konstruktion und dem Betrieb von Flugzeugen beschäftigen. Das Wort „aeronautisch“ bedeutet selbst „in der Luft navigieren“. Die Luftfahrtwissenschaft stammt von der Nautik, der Wissenschaft der Seeschiffe, ab und kann von der Raumfahrtwissenschaft, die sich mit Raumfahrzeugen befasst, unterschieden werden. Mit seltenen Ausnahmen sind Luftfahrtfahrzeuge nur für Reisen in der Erdatmosphäre ausgelegt. Obwohl Flugzeuge die am häufigsten verwendeten Fahrzeuge sind, können aeronautische Geräte auch Segelflugzeuge, Luftschiffe, Heißluftballons und sogar Drachen umfassen.
Wissenschaftler beschäftigen sich seit Jahrhunderten mit den Prinzipien der Luftfahrt. Leonardo da Vinci entwarf im 1500. Jahrhundert berühmte Flugmaschinen, aber die Luftfahrtwissenschaft wurde damals selbst von da Vinci so schlecht verstanden, dass diese Flugzeuge flugunfähig waren. Erst im 1800. Jahrhundert identifizierte der britische Wissenschaftler Sir George Cayley die Prinzipien von Gewicht, Widerstand, Auftrieb und Schub; die ersten beiden müssen von den letzten beiden überwunden werden, damit ein Flugzeug die Höhe erreicht. Cayley baute und testete Mitte des 19. Jahrhunderts die ersten Segelflugzeuge mit ähnlichen Designs wie moderne Flugzeuge.
Luftfahrtpioniere experimentierten jedoch schon viel früher mit Leichter-als-Luft-Geräten, um den menschlichen Flug zu erreichen. Diese Wissenschaftler verstanden, dass bestimmte Gase leichter als Luft sind, einschließlich der Luft selbst, wenn sie erhitzt werden, und auf natürliche Weise in die Atmosphäre aufsteigen. Wenn genügend solches Gas enthalten ist, kann es Gegenstände und sogar Personen anheben.
Die französischen Brüder Montgolfier, Joseph-Michel und Jacques-Étienne, haben dies 1783 mit ihrer berühmten Heißluftballonfahrt bewiesen. Dieser Flug war 70 Jahre älter als Cayleys Experimente und das Flugzeug der Brüder Orville und Wilbur Wright mehr als ein Jahrhundert. Im folgenden Jahr fügte Jean-Pierre Blanchard einem Ballon einen Propeller hinzu und schuf damit effektiv das erste Luftschiff oder Luftschiff.
Im Jahrhundert nach dem Flug der Gebrüder Wright im Jahr 1903 entwickelte sich die Luftfahrtwissenschaft schnell weiter, da Flugzeuge für den Einsatz in Krieg, Handel, Transport und Sport angepasst wurden. Diese intensive Nutzung erforderte Fortschritte in den Bereichen Sicherheit, Navigation, Technik und Materialien. Luftfahrtwissenschaftler mussten sich bald ein breites Spektrum von Wissenschaften aneignen, darunter Elektronik, Aerodynamik, Metallurgie und Infinitesimalrechnung. In der heutigen Zeit erfordert die Konstruktion selbst einfacher Flugzeuge spezialisierte Ausrüstung und Personal mit fortgeschrittener Ausbildung.
Die Luftfahrtwissenschaft ist die Grundlage der Verkehrsflugzeugindustrie, ein Geschäft, das jährlich mehr als 400 Milliarden US-Dollar erwirtschaftet. Seine Prinzipien prägten auch die Entwicklung der Weltraumforschung; die beiden Wissenschaften zusammen werden als Luft- und Raumfahrttechnik bezeichnet. Fortschritte in der Luftfahrt finden oft Anwendung im täglichen Leben, einschließlich so alltäglicher Gegenstände wie Saftboxen und Klettverschluss für Schuhe. Die Luftfahrt beeinflusst somit einen Großteil des menschlichen Lebens, von modernen Annehmlichkeiten bis hin zur Erforschung der Erde und darüber hinaus.