瑞士数学家欧拉在人类对飞行物体受力研究的早期贡献中，对空气动力学进行了探究。17世纪末，荷兰物理学家惠更斯首次估算物体在空气中的阻力，牛顿随后在1726年通过力学原理，提出了物体受力与其速度平方、特征面积及空气密度的关系，标志着空气动力学经典理论的开端。
1755年，欧拉进一步发展，提出了描述无粘性流体运动的欧拉方程。19世纪上半叶，法国的纳维和英国的斯托克斯提出了描述粘性不可压缩流体动量守恒的运动方程，即著名的纳维-斯托克斯方程，奠定了经典流体力学的基础。
随着航空业的飞速发展，20世纪，空气动力学从流体力学中独立出来，成为力学的一个分支。研究重点转向了如何提升飞行器的性能，如兰彻斯特的机翼理论和库塔、儒科夫斯基的翼型理论。普朗特的边界层理论和琼期的小展弦比机翼理论进一步推动了理论的发展。
随着速度接近声速，马赫数的概念出现，高速空气动力学的研究涉及声速效应和激波，如兰金和希贡扭的理论。同时，高超声速空气动力学因人造卫星和远程导弹的发展而发展，高温气体动力学和高速边界层理论得到了深化。
空气动力学的发展还与多种学科交叉，如高温气体多相流研究和风洞实验技术的改进。20世纪70年代以来，电子技术和计算机的进步极大地提升了研究水平，推动了非线性问题和复杂结构流动的研究。工业空气动力学等分支学科也应运而生，适应了多领域的需求。
空气动力学是流体力学的一个分支，它主要研究物体在同气体作相对运动情况下的受力特性、气体流动规律和伴随发生的物理化学变化。它是在流体力学的基础上，随着航空工业和喷气推进技术的发展而成长起来的一个学科。