Ils sont utilisés soit pour les études, soit pour l'entraînement et leur constitution dépend souvent de leur utilisation.
Outil de prototypage à différents stades du développement d'un nouvel avion.
Pour un même avion, il est souvent nécessaire de développer différents simulateurs. Par exemple :
Outil d'études sur le comportement des pilotes, l'ergonomie ou plus généralement pour l'étude des facteurs humains.
Contrairement à ce qu'on pourrait penser, le simulateur n'est pas utilisé pour l'apprentissage du pilotage mais pour des entraînements très spécifiques destinés à un personnel déjà pilote :
Les enquêteurs cherchent à reconstituer l'enchaînement des faits ayant conduit à un accident grâce aux enregistrements des boîtes noires. Le simulateur permet une approche qualitative de la situation à laquelle l'équipage s'est trouvé confronté et d'en tirer des enseignements pour l'amélioration éventuelle des interfaces ou des procédures.
Les simulateurs de vol ont été parmi les premiers types de logiciels de simulation développés pour les ordinateurs individuels. Le simulateur Sublogic de Bruce Artwick était connu pour les fonctionnalités qu'il arrivait à obtenir sur les machines 8 bits.
Un type populaire de simulateur de vol est le simulateur de vol de combat, comprenant les séries tel que Aces High ou Fighter Ace.
Au début des années 2000, les simulateurs de vol grand public, conçus principalement pour se divertir, deviennent si réalistes qu'après les attentats du 11 septembre 2001, quelques journalistes et experts ont spéculé sur le fait qu’il était possible pour les pirates de l'air d’avoir acquis assez de connaissance dans le maniement d’un avion de ligne en utilisant Microsoft Flight Simulator. Tout en réfutant de telles critiques, Microsoft retarda la sortie de la version 2002 de son simulateur pour supprimer le World Trade Center sur la carte de New York et pour rectifier les anciennes versions de la simulation en fournissant un patch.
Lorsque ces simulateurs sont « ouverts » pour permettre d'ajouter ses propres créations, beaucoup d'utilisateurs deviennent « créateur d'avion » en réalisant, à l'aide de logiciels de modélisation 3D, des modèles d’avions militaires ou d'avions de ligne. D'autres créent des versions personnelles et virtuelles basées sur de vrais avions de ligne, ou même des décorations virtuelles de compagnies fictives comme « Virtual Delta », « Mexicana de Aviacion Virtual », « Virtual Aeroflot », « Viasa Virtual », et d’autres, que l’on peut trouver sur Internet.
En plus du pilotage virtuel, beaucoup d'utilisateurs découvrent le « trafic aérien en ligne », lorsque les pilotes et des contrôleurs du trafic aérien virtuels jouent ensemble en temps réel pour simuler un véritable trafic. Il existe plusieurs réseaux, dont les plus populaires sont :
Parmi les simulateurs les plus connus pour ordinateurs personnels, on peut citer :
Si ces simulateurs se focalisent sur le vol motorisé, d'autres tels Condor Soaring ou Silent Wings s'attaquent au vol à bord de planeurs et mettent l'accent sur les modèles aérologiques. On peut citer également le simulateur de vol de montgolfière JFlightSim.
Beaucoup plus rares sont les simulateurs de vol disponibles pour les différentes consoles de jeu. Le plus connu est Pilotwings disponible pour Super Nintendo et sa suite Pilotwings 64 pour la console Nintendo 64. En raison de la difficulté à représenter un environnement complexe et les limitations de traitement d'un tel système informatique, les simulateurs de vol pour consoles tendent jusqu'à présent à être simplistes et à conserver, au niveau des sensations de pilotage, un côté « arcade », mais néanmoins, ils visent à recréer le plus fidèlement possible un vol.
L'espace étant un prolongement logique de l'espace aérien, les simulateurs de vol spatial peuvent être considérés comme un prolongement du genre. Ces deux genres de simulateurs se rejoignent parfois, car quelques simulateurs de vol comme X-Plane comportent des extensions pour utiliser des vaisseaux spatiaux. Cependant les simulateurs de vol spatial mettent plus l’accent sur le réalisme du rendu de la haute atmosphère et des voyages interplanétaires.
Comme simulateur de vol spatial pour ordinateurs personnels, on peut citer :
Pour une meilleure mise en situation, certains amateurs, utilisateurs de ce type de simulateur, n'hésitent pas à construire eux-mêmes un poste de pilotage similaire à celui d'un avion réel. Pour cela on trouve même dans le commerce des panneaux complets d'instruments fonctionnels ayant tout à fait l'aspect des instruments réels. L'auteur de l'un de ces projets, visant à reconstruire un Boeing 747 a mis en place un site Internet pour expliquer les étapes de la réalisation. De tels simulateurs utilisent généralement un des logiciels présenté précédemment. Ces simulateurs « privés » permettent à leur développeur d'approcher et de toucher au plus prêt le pilotage de simulateurs professionnels. Par exemple : le simulateur A320 de Renaud Emont, ou le simulateur VFR de Bruno Léger. Un site très didactique, SimuCockpit.fr, créé en 2003 par Claude Kieffer, expose à la fois la technique et la pratique de la construction d'un cockpit pour Flight Simulator.
Les parcs à thèmes et de loisirs ainsi que les fêtes foraines recourent pour certaines de leurs attractions à des systèmes dynamiques appelés à tort « simulateurs de vol » car fréquemment conçus avec des technologies identiques : il s'agit plutôt de cinéma dynamique.