Aeroespacial e engenharia mecânica estão preocupadas em projetar máquinas para resolver problemas práticos que envolvem movimento. O campo ganhou força durante a Revolução Industrial e agora está espalhado por toda a civilização humana. Usando os princípios da física, um engenheiro aeroespacial ou mecânico pode manipular materiais e energia para alcançar certos objetivos humanos que exigem sistemas mecanizados. O termo aeroespacial geralmente se refere a aviões, helicópteros e foguetes atmosféricos, mas também pode incluir naves espaciais. A engenharia aeroespacial estende as técnicas de engenharia mecânica para incluir sistemas que interagem com fluidos em movimento, como ar ou água.
Vários inventores desde os tempos da antiguidade clássica experimentaram sistemas mecânicos. A Revolução Industrial, que mostrou as mudanças mais dramáticas durante o século 19, deu ao campo da engenharia mecânica uma base mais sólida. Máquinas capazes de extrair energia de carvão e petróleo estavam logo em grande demanda. Os irmãos Orville e Wilbur Wright, que foram inventores americanos, são geralmente considerados os primeiros a criar um avião funcional em 1903. Desde então, o campo da engenharia aeroespacial e mecânica teve grande influência na maioria das sociedades.
A engenharia mecânica lida principalmente com o modo como a matéria e a energia se comportam no ambiente cotidiano. É baseado na física, mas seu objetivo é resolver problemas práticos, em vez de descobrir as leis da natureza. Os engenheiros mecânicos projetam objetos e ferramentas do cotidiano que possuem alguma função que envolve movimento; carros, brocas e máquinas industriais são alguns exemplos. A engenharia aeroespacial estende a prática da engenharia mecânica a novos domínios.
Quando a engenharia aeroespacial e mecânica é restrita à operação na atmosfera da Terra, o termo engenharia aeronáutica é frequentemente usado. Os engenheiros aeronáuticos projetam aeronaves tripuladas e não tripuladas. Aviões e helicópteros tripulados geralmente exigem padrões de segurança muito altos, e há muito trabalho de engenharia aeronáutica necessário para tornar esses sistemas seguros. Aviões não tripulados – que incluem mísseis, drones militares e balões meteorológicos – geralmente são de natureza mais experimental. Os engenheiros que trabalham nesses sistemas freqüentemente aplicam o conhecimento da engenharia aeroespacial e mecânica para alcançar novos objetivos na atmosfera.
Sistemas tripulados e não tripulados que operam fora da atmosfera são às vezes considerados no campo da engenharia aeroespacial e mecânica. Outras vezes, essas atividades de engenharia são denominadas engenharia astronáutica. A engenharia astronáutica está relacionada à engenharia aeronáutica porque todos os objetos artificiais no espaço passaram pela atmosfera em foguetes. Da mesma forma, todas as máquinas que foram para o espaço e retornaram com segurança à superfície tiveram que navegar pela atmosfera como uma aeronave. A engenharia astronáutica geralmente compartilha grande parte da física e tecnologia subjacente com a engenharia mecânica, mesmo que os ambientes em questão sejam muito diferentes.