Ο Αρχιμήδης ανακάλυψε την ομώνυμη αρχή, που αφορά την άνωση, το 240 π.Χ., αλλά η πρώτη πρακτική της εφαρμογή με την κατασκευή του αερόστατου ήρθε 2000 χρόνια αργότερα, στα τέλη του 18ου αιώνα. Σύμφωνα με την αρχή του Αρχιμήδη, σε κάθε σώμα βυθισμένο σε κάποιο ρευστό (υγρό ή αέριο) ασκείται μια δύναμη με φορά αντίθετη του βάρους του σώματος και ίση με το βάρος του ρευστού που εκτοπίζει. Οταν το βάρος του εκτοπιζόμενου υγρού είναι μεγαλύτερο από το βάρος του σώματος (αυτό συμβαίνει στην περίπτωση που το υγρό έχει μεγαλύτερη πυκνότητα από τη μέση πυκνότητα του σώματος), τότε το σώμα επιπλέει. Στην ανάλογη περίπτωση που το ρευστό είναι αέριο, τότε το σώμα ανεβαίνει μέχρι να επέλθει -αν επέλθει- ισορροπία ανάμεσα στη δύναμη της άνωσης και το βάρος του. Οταν μιλάμε για την ατμόσφαιρα που αραιώνει ανάλογα με το ύψος από την επιφάνεια της Γης, τότε ένα μπαλόνι ή ένα αερόστατο γεμάτο ελαφρό αέριο, π.χ. ήλιο, θα ανέβει μέχρι εκείνο το ύψος που θα ισορροπήσουν οι δύο δυνάμεις.

Το αερόστατο είναι το πρώτο εναέριο μέσο μεταφοράς που εφηύρε ο άνθρωπος. Να, όμως, που οι επιστήμονες της ΝΑΣΑ ωθούνται τώρα να βρουν νέες χρήσεις του και να βελτιώσουν τις ήδη υπάρχουσες, στην προσπάθειά τους να κάνουν οικονομία στις διάφορες εξερευνητικές αποστολές τόσο των ανώτερων στρωμάτων της ατμόσφαιρας της Γης, όσο και άλλων πλανητών και δορυφόρων.

Τα επιστημονικά αερόστατα από τη φύση τους παρουσιάζουν κάποια πλεονεκτήματα, αλλά και κάποια μειονεκτήματα σε σχέση με τους πυραύλους. Συνήθως είναι ανακτήσιμα, τόσο αυτά όσο και το φορτίο τους, σε αντίθεση με τους πυραύλους, μπορούν να πετάξουν μέχρι τα ανώτερα όρια της ατμόσφαιρας, τέσσερις φορές το ύψος που πετάει ένα αεριωθούμενο, αλλά όχι στο ύψος που μπορούν να φτάσουν οι πύραυλοι, μπορούν να ανυψώσουν φορτία που ζυγίζουν τόνους και βεβαίως είναι πολύ φτηνότερα από τους πυραύλους.

Σημεία που πρέπει να βελτιωθούν οι επιδόσεις των επιστημονικών αερόστατων είναι η ικανότητά τους να διατηρούν το ύψος τους (βλέπε σχετική φωτογραφία), η ανθεκτικότητά τους σε διάφορες εξωτερικές επιδράσεις, όπως η υπεριώδης ακτινοβολία και οι μικρομετεωρίτες, η καλύτερη συγκράτηση του ελαφρού αερίου που περιέχουν, η μεγαλύτερη αντοχή του περιβλήματος ώστε να μπορεί να φέρει μεγαλύτερο βάρος κτλ. Οι έρευνες που έγιναν οδηγούν σε ένα κλειστό αερόστατο, από σύνθετο περίβλημα πολλών στρωμάτων (φιλμ πολυεστέρα, ύφασμα πολυεστέρα και φιλμ πολυαιθυλενίου) σε σχήμα κολοκύθας αντί μπαλονιού.