飞机发明后, 最先就是被用于军用航空上。百年以来，军用航空技术的发展一直走在航空技术发展的最前列，许多民用航空技术都是先在军用航空上得以实践，成熟后再移植到民用航空上。同样，军用航空技术的发展对未来航空技术的发展也将起到举足轻重的作用。
在过去的100年里，军用 飞机型号已经被发展了成千上万个之多，其技术发展的深度和广度在人类社会的技术发展史上是少有的。纵观军用航空技术的百年发展历史，战斗机的技术水平是最高的，其发展的持续性也最好。
推动军用航空技术发展的主要动力来自战争的需要，因此，第一次世界大战、第二次世界大战和东西方冷战时期都成为军用航空技术发展的几个高峰期。
影响军用航空技术发展的技术领域很多，包括气动力技术、航空发动机技术、机载电子设备技术、机载武器、航空结构、航空材料以及航空制造等等，其中任何一个技术领域的发展对军用航空技术发展的影响都是关键的。而一些相关技术领域的发展对军用航空技术的发展也有很大的影响，如信息技术和通信技术。
一战时期确立了用途和地位
第一次世界大战对军用飞机发展的意义在于，通过战争确立了军用飞机的不同用途，出现了专门用于空战的战斗机（当时称作驱逐机）、专门进行轰炸的轰炸机等等；通过战争还确立了军用航空的重要地位，使军用飞机在战后获得了继续的发展。
这一时期的军用飞机均采用活塞式发动机，以双翼机居多。其间出现了钢木混合的飞机结构，逐步替代全木制的飞机结构。
一战时期战斗机的改进方向主要集中在速度、高度和火力等方面。这一时期有的侦察机已装备了照相机；有的军用飞机则装备了无线电台。
一战时期出现了初期的舰载机，飞机采用了机翼折叠技术；1918年9月，英国拥有了世界上第一艘航空母舰"百眼巨人"。 一战期间轰炸机技术发展迅速，已能投放鱼雷炸毁船只，飞机逐步向大型和远程发展。
这一时期具有代表性的作战飞机包括1915年首飞的德国的福克E.I. 战斗机，该机第一个装备了革命性的射击协调器装置：机枪装在驾驶舱前面，射出的子弹可以从螺旋桨叶之间穿过而不会伤及桨叶。这种武器配置的出现，从根本上改变了空战的方式，提高了飞机的空战能力，确立了战斗机武器的典型布置形式。
一战结束时战斗机的性能之最：最大飞行速度：200千米/小时；最大升限：6000米；飞机重量：约1吨；发动机最大功率：169千瓦。
一战结束后出现全金属结构飞机
一战结束后的20世纪20～30年代，军用飞机的技术是在平稳中发展的，但仍有不少创新。这一时期军用航空技术创新的动力来自一些国家侵略扩张的需要，以及一些国家防御侵略的需要。
一战结束后的30年代初出现了全金属结构的飞机，全金属结构提高了飞机的结构强度，改善了气动外形，为提高飞机性能提供了基础。这一时期双翼机逐渐被单翼机取代。1935年出现了为了精确地进行地面袭击而设计的俯冲轰炸机。1936年，第一架载人直升机首飞。1938年，两架飞机在空中成功地进行了燃料补给，这是初始的空中加油概念。
从20年代到30年代，飞机完成了从敞开式座舱到密闭式座舱，从固定式起落架到收放式起落架的过渡；飞机的升限、速度提高了2～4倍，发动机功率则提高了5倍。
在30年代，飞机结构设计技术上出现了薄壁结构，它代替了早期飞机的杆系结构；薄壁结构刚度增强，能够总体承力。
这一时期出现的具有代表性的作战飞机包括德国的Me-109战斗机和美国的B-17"空中堡垒"轰炸机。Me-109速度快、操作简便，在后来的二战期间成为主要战斗机之一；该机总共约生产了35000架，是有史以来生产数量最大的作战飞机之一。四发动机的B-17的最大飞行速度超过400千米/小时。
30年代末战斗机的性能之最：最大飞行速度：700千米/小时；最大升限：11000米；飞机重量：6吨；发动机最大功率：1470千瓦。
二战时期全面开花
由于大规模战争的爆发，二战时期对先进航空技术的需要非常迫切。这一时期作战飞机技术的发展反映在战斗机速度的提高、轰炸机航程的增大以及新式武器的投入使用上。
1941年，德国和英国先后造出装有涡轮喷气发动机的飞机并试飞成功；二战末期，德国开始使用Me-262喷气式战斗机，该机的最大飞行速度达871千米/小时。期间，装4台发动机的重型轰炸机也成为各国空军的首选，有的轰炸机装备了轰炸瞄准具和导航设备，能在夜晚和复杂气象条件下进行轰炸。二战时期，舰载航空力量已发展到了相当大的规模，其代表是美国和日本。
这一时期著名的作战飞机包括美国的P-51"野马"战斗机和B-29"超级空中堡垒"轰炸机。B-29的载弹量可达9吨，飞行高度甚至高于当时的一些战斗机，机上配备了11挺用于自卫的机枪，可以不用战斗机护航而自行执行轰炸任务。
二战末期战斗机的性能之最：最大飞行速度：871千米/小时；最大升限：11000米；飞机重量：6吨；发动机最大推力：8.83千牛。
进入喷气时代
二战结束后，喷气式发动机普遍代替了活塞式发动机，作战飞机进入喷气时代，飞机的飞行速度和高度迅速提高。在50年代初的朝鲜战场上空，两种当时最先进的喷气式战斗机--苏联制造的米格-15与美国制造的F-86展开了空战。这两种战斗机都采用后掠翼布局，飞行速度都接近音速，机载火炮口径超过20毫米；瞄准系统中装有雷达测距器。
此后，带加力燃烧室的涡喷发动机装备战斗机，改善了飞机外形，加上面积律等新设计技术的采用，战斗机的速度很快突破了音障，飞机进入超音速时代。这一时期战斗机的性能之最：最大飞行速度：约1100千米/小时；最大升限：15000米；飞机重量：6吨；发动机最大推力：29.42千牛。
超音速时代
20世纪50年代的战斗机主要是追求超音速的飞行速度，前5年出现了M1.4左右的战斗机，其代表是美国的F-100和苏联的米格-19；后5年飞行速度达到了M2～M2.5，代表机型是苏联的米格-21和美国的F-4。在这十年中，设计人员主要解决的问题是降低超音速波阻和顺利通过跨音速区。飞机采用了小展弦比的三角翼或后掠翼，以及细长机身。
60年代气动设计的重点是改善战斗机的起飞、降落性能，其间出现了可变后掠翼气动布局（美国的F-111战斗机）、鸭式布局（瑞典的萨伯-37战斗机）以及垂直和短距起降布局（英国的"鹞"式战斗机）。60年代还是专用型侦察机发展的顶点，出现了高空侦察机U-2和速度达M3的高速侦察机SR-71。
70年代，设计重点在提高战斗机的机动性和格斗能力上。战斗机的迎角范围提高到30°甚至40°，出现了边条翼布局、前后缘机动襟翼和主动控制技术，推力矢量和前掠翼布局也开始出现；这一时期的代表机型是苏联的苏-27和美国的F-15。
进入80年代，1981年6月，第一种实用型隐身战斗机--多棱体形状的F-117A的预生产型首飞，标志着隐身战斗机时代的来临。
根据超音速战斗机技术的台阶性发展现实，专家们把超音速战斗机技术的发展划分为若干代。第一代超音速战斗机的代表是F-100和米格-19，它们代表的第一代超音速战斗机的性能之最： 最大平飞速度：约M1.4；实用升限：17900米；航程（带两个副油箱）：2100千米；最大起飞重量：15.8吨。
第二代超音速战斗机的代表是米格-21和F-4，它们代表的第二代超音速战斗机的性能之最：最大平飞速度：约M2.5；实用升限：19500米；最大作战半径：1226千米；最大起飞重量：28吨。
第三代超音速战斗机的代表是苏-27和 F-15。美国在研制第三代飞机时出现了"高低搭配"方案，即用数量较少的"高档机"F-15与数量较多的"低档机"F-16配合使用。F-15和苏-27代表的第三代战斗机的性能之最：最大平飞速度：M2.5；实用升限：18300米；最大转场航程（带保形油箱）：5745千米；最大起飞重量：30.8吨；限制过载：+9.0g。
第四代超音速战斗机目前只有美国的F/A-22和F-35联合攻击战斗机，它们的技术特征是具有隐身能力和超音速巡航能力，它们的武器都内藏装载，装有推重比为10左右的涡扇发动机和综合化的航电系统。此外，F/A-22还具有超视距空战能力和过失速机动能力。美国在研制第四代战斗机时仍延续了"高低搭配"的途径，即"高档机"为F/A-22，"低档机"为F-35。F/A-22的技术性能数据为：最大巡航速度：M1.6；最大转场航程：4840千米；最大起飞重量：27.2吨；限制过载：+9.0g。
未来的技术发展方向
无人驾驶化
无人驾驶作战飞机的最大优点是不会有人员伤亡，无人机可以突防到驾驶员承受不了的环境（如高温高热），可以做驾驶员承受不了的高机动飞行（如高达20g过载的机动动作），使无人机的环境适应能力和战场生存能力比有人驾驶作战飞机大大提高。
无人作战飞机目前存在的缺点是它自身不能应对周围情况的变化，或者说还不能自主地完成任务，仍然需要操作人员的控制。无人机的难点在智能化控制方面。但随着相关技术的发展，无人作战飞机的功能将不断被开发，因此有极大的发展潜力。
目前美国陆海空三军都在开展自己的无人作战飞机研制计划，按目前进度表，美空军开发的X-45B型机将最先在2008年进入服役，该机的最大起飞重量可达到8.6吨，可携带12枚小直径炸弹或两枚450千克的联合直接攻击弹药（JDAM）。
空天作战飞机
由于现代面对空导弹技术的发展，设计人员很自然地想到让作战飞机在更高的高度上飞行，比如大气层外的亚轨道。在亚轨道上飞行的优点还包括飞行阻力小以及不涉及领空问题等。空天作战飞机是高价值装备，因此只适合作战略性用途。设想能在大气层外飞行的战略侦察机和战略轰炸机在大气层外时是以惯性方式飞行或者有动力飞行，飞机可以是有人驾驶也可能是无人驾驶。
当按惯性方式飞行时，飞机先在大气层内开动冲压式发动机飞行一段时间，然后再到大气层外进行惯性飞行，如此往复。而按亚轨道有动力方式飞行时，飞机在大气层内、外时的发动机工作模式是不同的，可采用变循环方式工作的发动机。空天作战飞机目前存在的主要技术难关在发动机上，这些发动机离投入使用还有很长的路要走。
网络中心战
未来的作战飞机都将处于作战网络中，装有机载联合战术信息分布系统（JTIDS）数据链路的作战飞机可以及时获取来自各军种"传感器"的信息，全面了解战场态势，从而处于作战的主动地位，可以先敌出手；这里所指的"传感器"是包括来自预警机、无人机、卫星、海军舰艇、地面雷达、在敌占领区的特种部队士兵等的传感设备。网络中心战中包含三个网络，即传感器网、指挥控制网和火力网。
美国军方对装有JTIDS数据链路的F-15C进行过数年的网络中心战能力试验，美方报告说，网络中心战能力使F-15C的空战击毁率提高了约2.6倍（白天从3.10:1提高到8.11:1，夜间从3.62:1提高到9.40:1）。在不久前结束的阿富汗反恐战争中，美军对网络中心战进行了某些试验。
目前在网络中心战研究中发现的问题包括：需要更好地保护传感器；如果足够多的传感器失效，那么整个网络也就瘫痪了。协调和改善网络功能；系统之间的软件不兼容和通信设备之间的制式不一致等问题需要解决；JTIDS数据链路要同时接收大量的数据在技术上也是挑战。提高网络的可靠性和可用性。改进基本部件性能，如电池寿命。
先进气动力技术
追求气动效率（升阻比）的提高是没有止境的。先进的气动力技术包括主动流动控制技术。主动流动控制技术可以在飞机飞行过程中，根据不同飞行状态或飞行条件的需要而采取最恰当的流动控制技术，如低阻力机翼的混合层流控制概念。
智能结构
如果飞机的形状能随着飞行状态的变化而变化，使飞机随时保持效率最高的气动外形，则将大大提高飞机的飞行效率。NASA正在研究智能结构变机翼飞机，该机机翼的夹层内藏有很多传感器，具有自动变形和自诊断能力。该机的机翼形状能随着飞行状态而变化；由于这种变化是连续的，所以不会引起气流分离。
先进信息技术
信息技术是决定作战飞机作战效能的关键因素之一。现代作战飞机探测目标、识别目标和发射武器都离不开信息技术的支持。美国现在正在发展先进的识别系统，叫做自动瞄准系统。
先进发动机技术
发动机技术的发展对作战飞机飞行性能的提高起着关键性的作用。美国下一步要发展推重比15～20的先进军用发动机。
光传技术
光纤系统具有抗干扰能力强、重量轻的优点。国外研制光传操纵系统的工作已在进行。
机载激光武器
与常规机载武器相比，激光武器的优点包括射击隐蔽、射速快、抗干扰能力强和可连续发射等。使用激光武器不一定要求击毁对手，只要使对手失效即可。目前激光武器存在的问题是能量要求高。
