En 1783 s'élève dans les airs le premier aérostat de l'histoire. Les papetiers Joseph et Etienne De Montgolfier ont l'idée d'emprisonner la fumée qui s'élève dans l'atmosphère à l'intérieur de l'enveloppe d'un ballon.

Le ballon à air chaud est inventé, son principe utilise le principe d'Archimède.(tout corps plongé dans un fluide subit une poussée verticale, dirigée de bas en haut, égale au poids du fluide déplacé et appliqué au centre de gravité de ce fluide.) Ainsi le ballon déplace son volume de fluide (l'air) et subit une force verticale équivalente au poids du fluide déplacé.

L'air pour une température de 0°C et à la pression de 1013 Hpa à une densité de 1,293kg/m3 donc une enveloppe de 100m3 déplace 129,3 kg d'air, et subit donc une force de 129,3 *9.81 = 1268,43N.

Si le poids total du ballon est inférieur à 1268,43N, il s'élèvera dans l'atmosphère, jusqu'à ce qu'il atteigne une position d'équilibre. En effet si le poids du ballon ne varie pas(conservation de la température de l'air chaud) , la force verticale diminue au fur et à mesure que l'altitude augmente car la pression atmosphérique diminue, et la densité de l'air aussi ainsi les 100m3 d'air déplacés fourniront une force verticale en diminution au fur et à mesure que l'altitude augmente jusqu'à atteindre une position d'équilibre.

Pour faire descendre le ballon, il faudra soit laisser l'air chaud se refroidir, soit ouvrir une fuite d'air chaud sur la partie supérieure de l'enveloppe,

Pour faire monter le ballon il faudra diminuer son poids en chauffant l'air ou en larguant du chargement.

Aujourd'hui l'air chaud est fournit par un brûleur à gaz

Ce type de ballon se déplace verticalement (ballon captif) ou horizontalement au gré du vent, on ne peut pas les diriger.

Les dirigeables sont des plus légers que l'air, gonflés avec un gaz moins dense que l'air, c'est à dire le plus souvent de l'hélium.

Ils ont une enveloppe rigide remplie de gaz, et ils se déplace horizontalement grâce à une hélice entraînée en rotation par un moteur thermique.

Ils peuvent donc être diriger par une gouverne de direction et une gouverne de profondeur, comme un avion.