L'aérostation est la technique qui permet le vol au sein de l'atmosphère terrestre en utilisant des engins plus légers que l'air. L'histoire de l'aérostation commence véritablement à la fin du XVIIIe siècle d'abord avec les ballons gonflés à l'air chaud, puis à l'hydrogène. Elle conduit au développement des dirigeables qui, un temps, concurrenceront le transport aérien par avion et se termine tragiquement avec l'accident du Hindenburg en 1937. L'aérostation est, au début du XXIe siècle, essentiellement une activité de sport et de loisir. Les ballons restent utilisés à des fins scientifiques, météorologie en particulier. Des projets de dirigeables renaissent périodiquement pour le transport de charges encombrantes et pondéreuses. Elle a été récemment démocratisée grâce aux retours des grands ballons captifs notamment à Paris et Disneyland Resort Paris Aerophile SA
Voir l'article : Histoire de l'aviation pour les plus lourds que l'air.
Les premières expériences enregistrées de vols de ballons rempli d'air chaud furent celles effectuées en présence du roi Jean V du Portugal en août 1709 par un prêtre brésilien, Bartolomeu Lourenço de Gusmão. Le ballon construit en papier aurait atteint une hauteur de 4 mètres.
Les frères Etienne et Joseph Montgolfier font leurs premiers essais avec un ballon de papier rempli d'air chaud en 1782 et de nombreuses anecdotes non documentées rendent compte de ces vols. Le premier vol d'une mongolfière aurait eu lieu à Annonay, près de Lyon, le 25 avril 1783 et elle aurait atteint une hauteur d'environ 300 mètres. La première démonstration publique aura lieu le 4 juin 1783 en présence des États particuliers du Vivarais et la montgolfière dépasse 1800 mètres de hauteur. Ce vol leur ouvre les portes de la cour de Versailles où ils réalisent, le 19 septembre 1783, en présence du roi Louis XVI, un vol dans un ballon de 13 mètres de diamètre. Les premiers passagers sont un coq, un canard et un mouton qui parcourront plus de 3 km à une hauteur de 550 mètres ouvrant ainsi la voie aux vols habités...
Le 27 août 1783, le physicien Jacques Charles avec l'aide des frères Robert, lâche le premier ballon à gaz rempli d'hydrogène à Paris, devant l'École militaire. Le ballon, inhabité, se pose à Gonesse, 25 km plus loin.
Le comité de Salut Public décide même le 24 novembre 1793, la construction d'un ballon à gaz capable d'emporter deux observateurs à des fins militaires. Jean-Marie-Joseph Coutelle, physicien, est le responsable, il a pour adjoint un autre physicien, Nicolas-Jacques Conté. Le ballon, L'entreprenant, est prêt le 29 mars 1794, et un essai en captif est effectué, à 682 mètres au-dessus de la Seine, Coutelle armé d'une lunette peut faire des observations à grande distance. Le 2 avril, la première compagnie d'aérostiers est créée, Coutelle en est le chef. Ils partent pour rejoindre l'armée de Sambre-et-Meuse qui se bat à Maubeuge. Le 2 juin a lieu la première ascension d'observation sous le feu de l'artillerie autrichienne. Ils vont ensuite se déplacer jusque devant Charleroi avec le ballon gonflé pour faire des observations le 24 et le 25. Le 26, les Autrichiens capitulent à Charleroi. L'ennemi est désorienté et démoralisé de voir toutes ses actions à découvert.
Une deuxième compagnie est créée, ainsi qu'une école à Meudon et neuf ballons sont construits. La première compagnie est capturée à Wurtzbourg, le 3 septembre 1796 suite à la retraite de l'armée française. Les ballons captifs sont difficiles à déplacer, les fours en brique pour produire l'hydrogène sont long à construire, le gonflage durait de deux à trois jours, autant de facteurs défavorables.
Ils sont pourtant embarqués pour la campagne d'Égypte mais les deux navires où est tout le matériel coulent. De retour en France, Bonaparte démantèle les compagnies d'aérostiers et ferme l'école.