航空航天科學技術是20世紀以來發展最為迅速、對人類生活影響最大的科學技術之一。航空航天科學技術在推動原始創新，促進學科交叉與學科融合方麵扮演著重要角色。
航空航天科學技術是20世紀興起的現代科學技術，是人類認識和改造自然進程中最活躍、最有影響的科學技術領域，也是人類文明高度發展的重要標誌。自其形成以來，一直汲取基礎科學和其他應用科學領域的最新成就，高度綜合了工程技術的最新成果，並引領許多學科專業的發展，甚至促成某些專業的形成。
航空航天科學技術兼有航空和航天兩種特點。航空指飛行器在地球大氣層內的航行活動，航天指飛行器在大氣層外宇宙空間的航行活動。人類在征服大自然的漫長歲月中，早就產生了翱翔天空、遨遊宇宙的願望。在生產力和科學技術水平都很低下的時代，這種願望隻能停留在幻想的階段。雖然人類很早就做過種種飛行的探索和嚐試，但實現這一願望卻經曆了漫長的時期。
人類的航空史可以追溯到很久以前，甚至和古人用的石頭和矛、古希臘阿爾希塔斯所製造的機械鴿、澳大利亞的飛去來器、中國的孔明燈和風箏都有關係。中國的元黃頭、歐洲的降落傘和阿巴斯·卡希姆·伊本·弗納斯的滑翔飛行，都是人類想飛的表現。到了15世紀，達·芬奇的仆人曾用模仿鳥的翅膀製成撲翼機做飛行試驗，但飛不起來，還因此摔斷了一條腿。近代航空史的開端是在1783年11月21日，孟格菲兄弟所設計的熱氣球進行了第一次載人飛行實驗。但當時的熱氣球的實用性很低，因為它隻能夠順風飛行，受到風向的限製，於是便需要一款能夠操控的飛艇。讓皮埃爾·布蘭乍得在1784年將一個手動螺旋槳安裝到了氣球上，在1785年成功利用氣球橫渡英吉利海峽。後來更發展出不同類型的飛艇，1852年的亨利·吉法爾製造了首架由動力驅動的飛艇，1896年大衛·舒瓦茲所設計的飛艇以及1901年阿爾貝特·桑托斯·杜蒙特駕駛飛艇完成環繞埃菲爾鐵塔一周。
20世紀初第一架帶動力的、可操縱的飛機完成了短暫的飛行之後，人類在大氣層中飛行的古老夢想才真正成為現實。經過許多傑出人物的艱苦努力，航空科學技術得到迅速發展，飛機性能不斷提高，飛機也變得更大更可靠，甚至開始用來商業載客。
大型的硬式飛艇成為了當時高載客量及載貨量的空中交通工具，它能夠載乘客及貨物進行長途飛行，其中最著名的便是德國的齊柏林公司。齊柏林公司最成功的飛艇是齊柏林伯爵號。它總共飛行超過一百萬英裏，包括1929年8月的環球飛行。不過，齊柏林公司的“黃金時代”在1937年6月6日終結，飛艇被航程隻有數百英裏的飛機所取代，這是基於興登堡號的墜毀，造成36人死亡。縱使飛艇仍有顧客光顧，但屬於它的時代已經終結了。20世紀二三十年代是航空史上的一大進步，例如1927年查爾斯·林德伯格成功橫渡大西洋。而當時最成功的飛機便是道格拉斯公司的DC-3，它的高載客量令航空公司有利可圖，為航空史寫下新的一頁。而在第二次世界大戰期間，不少城市都興建了機場。戰爭令航空科技進步，而世界上首枚火箭和噴射機也是在戰爭時期開發的。