飞行器设计
南京航天大学著名的专业之一，也是学校招聘会上历年最受欢迎的专业。该专业拥有我国直升机技术研究方向唯一的国家级（国防）重点实验室“直升机旋翼动力学实验室”。此外，还有国内唯一专门从事航空智能材料与结构研究的航空重点实验室以及CAD中心、结构振动两个部门开放实验室。实验室面积总计达14800多平方米，实验设备总值达15600多万元，成为我国航空航天科技研究和高层次人才培养的重要基地。
飞行员专业
南京航天大学最牛的专业之一，与多家航空公司联合实行订单式培养方式。具体包括“31”和“22”两种招生模式。在“31”模式下，学员前三年在国内校本部进行飞行专业基础理论知识和基本技能训练，第四学年则派送到国外飞行学校进行为期一年的飞行训练，并取得中国民航总局认可的符合多发仪表等级要求的国外商业飞行员驾驶执照。
电气工程及其自动化
虽然起步较晚，但发展迅速，前景看好。该专业拥有航空电源航空科技重点实验室，并建立了中航一集团和中航二集团技术工程中心。相关研究领域在国内也具有重要影响力。本专业与自动化专业一起共建为江苏省特色本科专业。
交通运输
该专业的培养方向较多，包括民航机务、民航电子方向（维护飞机），空中交通管理签派方向（培养空中交通管理员）以及机场运行控制方向（机场地面管理）。
测控技术与仪器、探测制导与控制
这两个专业也是值得关注的选择。测控技术与仪器、探测制导与控制专业的学生毕业后，很多人会进入部队工作，也有一部分人会到跟航天和武器相关的科研院所发展。