Aeronautikos mokslas yra bendras įvairių mokslų, susijusių su orlaivių kūrimu ir eksploatavimu, pavadinimas. Pats žodis „aeronautika“ reiškia „plaukioti oru“. Aeronautikos mokslas yra kilęs iš laivybos mokslo, jūrų laivų mokslo, ir jį galima atskirti nuo astronautikos mokslo, susijusio su erdvėlaiviais. Išskyrus retas išimtis, aviacijos transporto priemonės skirtos tik kelionėms Žemės atmosferoje. Nors lėktuvai yra labiausiai paplitusios tokios transporto priemonės, aeronautikos prietaisai taip pat gali būti sklandytuvai, skraidyklės, oro balionai ir net aitvarai.
Mokslininkai aeronautikos principus tyrinėjo šimtmečius. Leonardo da Vinci garsiai sukūrė skraidymo aparatus 1500-aisiais, tačiau aviacijos mokslas tuomet buvo taip menkai suprastas, net da Vinci, kad šie amatai negalėjo skristi. Tik 1800-aisiais britų mokslininkas seras George’as Cayley nustatė svorio, tempimo, kėlimo ir traukos principus; pirmuosius du turi įveikti pastarieji du, kad orlaivis pasiektų aukštį. XIX amžiaus viduryje Cayley pastatė ir išbandė pirmuosius sklandytuvus, kurių konstrukcija buvo panaši į šiuolaikinius lėktuvus.
Tačiau daug anksčiau aeronautikos pionieriai eksperimentavo su lengvesniais už orą prietaisais, kad pasiektų žmogaus skrydį. Šie mokslininkai suprato, kad tam tikros dujos yra lengvesnės už orą, įskaitant patį orą, kai šildomas, ir natūraliai pakils į atmosferą. Jei tokių dujų yra pakankamai, jos gali pakelti daiktus ir net žmones.
Prancūzijos broliai Montgolfier Josephas-Michelis ir Jacques’as-Étienne’as tai įrodė savo garsiuoju 1783 m. skrydžiu karšto oro balionu. Šis skrydis buvo 70 metų anksčiau nei Cayley eksperimentai, o brolių Orville ir Wilbur Wright lėktuvas – daugiau nei šimtmetį. Kitais metais Jeanas-Pierre’as Blanchardas pridėjo oro balioną sraigtu, efektyviai sukurdamas pirmąjį dirižablią arba blimpą.
Šimtmetį po brolių Wrightų skrydžio 1903 m. aeronautikos mokslas sparčiai tobulėjo, nes orlaiviai buvo pritaikyti naudoti karui, prekybai, transportui ir sportui. Dėl šio intensyvaus naudojimo reikėjo pažangos saugos, navigacijos, inžinerijos ir medžiagų srityse. Aeronautikos mokslininkai netrukus turėjo išmokti suprasti įvairius mokslus, įskaitant elektroniką, aerodinamiką, metalurgiją ir skaičiavimus. Šiais laikais, norint sukurti net paprastus orlaivius, reikalinga specializuota įranga ir pažangų išsilavinimą turintis personalas.
Aeronautikos mokslas yra komercinių orlaivių pramonės, verslo, generuojančio daugiau nei 400 milijardų JAV dolerių per metus, pagrindas. Jos principai taip pat padėjo plėtoti kosmoso tyrinėjimą; abu mokslai bendrai žinomi kaip aerokosminė inžinerija. Aviacijos pažanga dažnai pritaikoma kasdieniame gyvenime, įskaitant tokius kasdienius objektus kaip sulčių dėžės ir batų užsegimai. Taigi aeronautika daro įtaką didžiajai žmogaus gyvenimo daliai – nuo šiuolaikinių patogumų iki Žemės ir ne tik tyrinėjimų.