初期的飛機都使用的是單臺發動機，在飛行中，常常會出現發動機突然關車的故障。這對飛行安全始終是個威脅。1911年，英國的肖特兄弟申請了多臺發動機設計的專利。他們的雙發動機系統，能使每壹個飛行員都不用擔心因發動機停車而使飛機下降。這在航空安全方面是壹個重大的進展。人們把按照肖特專利制造的第壹架飛機稱為“3?2”型飛機。這個名字告訴人們，這種飛機裝有3副螺旋槳，2臺發動機。這種飛機還裝有兩套飛行操縱機構，因此，兩名駕駛員都能操縱飛機而不必換座位。
1927年至1932年中，座艙儀表和領航設備的研制取得進展，陀螺技術應用到飛行儀表上。這個裝在萬向支架上的旋轉飛輪能夠在空間保持定向，於是成為引導駕駛員能在黑暗中、雨雪天中飛行的各種導航儀表的基礎。這時飛機中就出現了人工地平儀，它能向飛行員指示飛機所處的飛行高度；陀螺磁羅盤指示器，在羅盤上刻有度數，可隨時顯示出航向的變化；地磁感應羅盤，它不受飛機上常常帶有的大量鐵質東西的影響，也不受振動和地球磁場的影響。這些儀表以靈敏度高、能測出離地30多米的高度表和顯示飛機轉彎角速度的轉彎側滑儀，此外還有指示空中航線的無線電波束，都是用來引導駕駛員通過模糊不清的大氣層時的手段。
飛行仿真器又稱飛行模擬器，它是壹種可以在地面模仿飛機的飛行狀態。1930年，美國人埃德溫?林克發明了第壹個飛行仿真器，並且以自己名字命名為“林克練習器”，盡管它存在著技術上的缺陷，但它已經體現了不使用真實飛機就能安全、經濟地反復進行緊急狀態動作訓練的優點。如今現在的飛機模擬器已經由計算機、模擬駕駛艙、運動系統、操縱負載系統和視景系統等組成。是現代航空科研、教學、試驗等不能缺少的技術設備。
1910年12月10日，在法國巴黎展覽會上，有壹架飛機在表演時墜毀。駕駛員被拋出燃燒的機艙。但是，這架飛機卻引起人們很大關註。因為它使用的壹臺新型發動機。設計者就是飛機駕駛員本人，他是羅馬尼亞人，名叫亨利?科安達，畢業於法國高等技術學校。他設計的發動機是用壹臺36750瓦的發動機，使風扇向後推動空氣，同時增設壹個加力燃燒室，使燃氣在尾噴管中充分膨脹，以此來增大反推力。這就是最早的噴氣發動機。
20世紀30年代後期，活塞驅動的螺旋槳飛機的最大平飛時速已達到700千米，俯沖時已接近音速。音障的問題日益突出。蘇、英、美、德、意等國大力開展了噴氣發動機的研究工作。德國設計師，奧安在新型發動機研制上最早取得成功。1934年奧安獲得離心型渦輪噴氣發動機專利。1939年8月27日奧安使用他的發動機制成He－178噴氣式飛機。
噴氣發動機研制出之後，科學家們就進壹步讓飛機進行突破音障的飛行，經過10多年之後這項工作終於被美國人完成了。
1947年10月14日在美國加利福尼亞州的桑格菲爾地區，貝爾公司試飛能沖破音障的飛機。上午10時，壹架巨大的B－29轟炸機，在機艙下懸掛著壹架造型奇特、好像“帶翅膀的子彈”的小飛機起飛了。這架小飛機就是在航空史上最著名的名為X－1的火箭飛機。X－1飛機裝有4臺火箭發動機，總推力2700千克，使用的燃料是危險的液氫和酒精。當它被B－29轟炸機投放了的時候，X－1的4臺火箭發動機相繼點火，聲如雷鳴。當飛機發動機啟動1分28秒後，馬赫數達到了人類航空史上的新紀錄——1.0，飛機達到了音速。這時，X－1飛機的燃料幾乎用盡，速度變得更快，達到馬赫數1.06，這時的高度是13000米。盡管試飛成功，但由於X－1飛機不是靠自身的動力起飛升空，這個紀錄沒有被承認。但是，由此人們實現了跨越音障的夢想，人類航空史從此進入了跨音速時代。