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18世纪末期，英国的乔治·凯里公爵制造了一些成功的飞行模型并使之具备滞空能力，其中就有一架居然可飞到近30米的高度。当时间来到19世纪中叶，另一个叫菲利普斯的英国人制造出了一架以蒸汽做推力的更接近现代直升机样式的飞行器。这里必须提到一个人，他的名字叫阿梅科特，他除了相信飞行的可能，更是在乔治·凯里公爵之前十数年，第一次对上述飞行器给出了定义：helicopter，即直升机。
按照他的理解，直升机就是按照“中国陀螺”螺旋方式进行可控飞行的机器。为了获得第一手资料，经过研究，他发现旋翼在飞行过程中产生扭力是不可避免的，那么怎样才能抵消这种因旋转出现的问题呢？于是，他做了一个大胆尝试，这就是两个旋转方向完全相反的共轴螺旋桨，可惜这样的设计因动力不足根本无法保证机体获得应有的升力。因而像他这样的先驱者们开始研发实用型引擎，以提供足够的动力。
世界上第一架载人直升机
之后，对动力的摸索方兴未艾，有用木材的，也有用秸秆的，但这些都因引擎不适用而放弃，而著名的发明家爱迪生也没闲着，他在实验室里第一次以棉火药作为引擎燃料，但因遭遇严重的爆炸而放弃。
随着新燃料和新技术的运用，人们经过长期的努力，终于在19世纪发明了以燃油作动力的固定翼飞行器，而飞机的发明虽然让人类可以飞上天空，但这只能仿真鸟类的跑步起飞以及前进飞行，相反，对于空中如何停留（悬停）却一直束手无策。由此，在无前进速度下的空中停留以及在限制环境下垂直起飞和降落成为必须解决的问题。同时，作为现代意义上直升机的开发也正式走上历史舞台。
开发好说不好做，对于直升机，摆在人们面前的几个问题包括：
首先，如何改善机身结构，减轻引擎重量，以便飞行器有足够升力。其次，怎样抵消因主旋翼转动时所产生的扭力。再者，如何确保飞行状态的操控。
随后，同样以燃油为动力的往复式内燃机问世，这不仅让人类的载人飞行梦得以实现，同时，也为直升机的改进与发展提供了参考。1904年法国“狐狸”公司制造出一架横向双主螺旋桨直升机，这种飞机通过双缸引擎推动，同时利用翼片扑动插销来解决因翼片升力所造成的螺旋桨轴毂的力矩问题。
三年后，法国的“贝氏-富氏”公司建造了一架近600千克、40匹马力，并由四个主螺旋桨推动的直径为8.1米的直升机。这是人类历史上第一架有驾驶员参与的直升机。可惜的是，在试飞时，因笨重的设计和平衡不足，只好由四个人抓住机身做有限起降，而这种起降仅仅在离地不到1米（0.6米）的空中停留约1分钟。尽管这样，该飞机还是给了人们信心：要保证飞机正常飞行，就必须在螺旋桨叶与主轴之间通过活节解决升力不够的问题。
1907年11月3日，法国人波勒科努驾驶一架自制的直升机遨游蓝天，而他所驾驭的飞机，成为史上第一架真正由人单独操作、飞行的直升机。
早期直升机
该飞机由两个直径6米、转向相反的螺旋桨提供升力，飞行员座位在机身中心位置，而在此位置下配装了一台24马力的引擎，同时，通过滑轮及皮带带动螺旋桨旋转。为了控制方向，在螺旋桨下方各装一平面，通过控制平面的倾斜角度，利用螺旋桨的下洗流方向来达到直升机的方向控制。这架直升机重203千克。在10天后的试飞中，它在空中停留20秒，离地0.3米。当时为了防止失控，只能用绳索将直升机绑住，以免上升过高丢失。这架直升机后因机械及控制故障，在最后的一次试飞中摔坏报废。
两年后，美国有一对父子在上述飞机的启发下，建造了一架同轴双桨直升机，在不借助缆绳捆绑的情况下，飞行获得圆满成功。
又过了三年，苏联一位叫尤里耶夫的设计师，建造出全球第一架重200千克、主螺旋桨采用垂直反扭力螺旋桨的直升机。这样的设计因其先进性，一直沿用至今，成为直升机家族的最常见型式。
1916年，澳大利亚的设计者彼得勒齐和范卡曼设计、建造出第一台共轴双桨直升机。该机重815千克，引擎120马力，螺旋桨直径6米。试飞时为确保稳定性，同样用缆线固定，这次试飞离地49米，令人懊恼的是，飞机在进行第十五次飞行起降中坠毁。
第一次世界大战（简称“一战”）爆发后，受战争的刺激，各国加紧了对直升机的研究。在此期间，各种性能稳定、效率极佳的发动机如雨后春笋般被开发出来，直升机所面临的功率不足问题得到解决。
从此，设计者们又将目光投向了直升机的稳定性与控制性上，许多以前从固定翼飞机上直接照搬的概念得到更正，成为直升机专用设备和术语。如不再以垂直尾舵的方式来控制方向，而改以翼面循环倾角和以旋转翼来取代螺旋桨等。
当然，随着时间的流逝，关于直升机一词的发明没有异议，但在“到底是谁最先完成飞行”这个问题上争论不断。特别是第一次大战结束后的几年，多位直升机设计、制造者竞相号称是自己首先完成了真正的飞行。但事实上，正如本文所讲的那样，作为第一批吃螃蟹的勇士，尽管试飞的日期先后不一且相隔不远，但他们都是直升机设计的奠基人，也都是为直升机事业的发展做出积极贡献，并值得后人尊敬的先驱者。