Lennundusteadus on õhusõidukite loomise ja käitamisega seotud erinevate teaduste koondnimetus. Sõna “lennundus” ise tähendab “õhus navigeerimist”. Lennundusteadus põlvneb merendusteadusest ehk merelaevade teadusest ja seda saab eristada kosmosesõidukitega tegelevast astronautikateadusest. Harvade eranditega on aeronavigatsioonisõidukid mõeldud ainult Maa atmosfääris reisimiseks. Kuigi lennukid on kõige levinumad sellised sõidukid, võivad aeronavigatsiooniseadmed hõlmata ka purilennukeid, õhulennukeid, kuumaõhupalle ja isegi tuulelohesid.
Teadlased on aeronautika põhimõtteid uurinud sajandeid. Leonardo da Vinci konstrueeris 1500. aastatel kuulsalt lendavaid masinaid, kuid lennundusteadust mõistis siis isegi da Vinci nii halvasti, et need lennukid ei olnud võimelised lendama. Alles 1800. aastatel tuvastas Briti teadlane Sir George Cayley kaalu, tõmbejõu, tõstmise ja tõukejõu põhimõtted; kaks esimest peavad ületama kaks viimast, et õhusõiduk tõuseks. Cayley ehitas ja katsetas 19. sajandi keskel esimesi purilennukeid, mille konstruktsioon sarnanes tänapäevaste lennukitega.
Palju varem katsetasid lennunduse pioneerid aga õhust kergemate seadmetega, et saavutada inimlendu. Need teadlased mõistsid, et teatud gaasid on õhust kergemad, sealhulgas kuumutamisel õhk ise, ja tõusevad loomulikult atmosfääri. Kui sellist gaasi on piisavalt, võib see tõsta esemeid ja isegi inimesi.
Prantsusmaa vennad Montgolfier’d Joseph-Michel ja Jacques-Étienne tõestasid seda oma kuulsa 1783. aasta kuumaõhupallilennuga. See lend eelnes Cayley katsetele 70 aastat ja vendade Orville’i ja Wilbur Wrighti lennukile rohkem kui sajandi võrra. Järgmisel aastal lisas Jean-Pierre Blanchard õhupallile propelleri, luues tõhusalt esimese õhulaeva ehk blimpi.
Vendade Wrightide 1903. aasta lennule järgnenud sajandil arenes lennundusteadus kiiresti, kuna lennukeid kohandati kasutamiseks sõjapidamises, kaubanduses, transpordis ja spordis. Need intensiivsed kasutused nõudsid edusamme ohutuse, navigatsiooni, inseneri ja materjalide vallas. Lennundusteadlased pidid peagi omandama arusaamise paljudest teadustest, sealhulgas elektroonikast, aerodünaamikast, metallurgiast ja arvutusest. Tänapäeval nõuab isegi lihtsate lennukite loomine spetsiaalset varustust ja täiustatud väljaõppega personali.
Lennundusteadus on kommertslennukite tööstuse alus, äri, mis teenib aastas rohkem kui 400 miljardit USA dollarit. Selle põhimõtted aitasid kaasa ka kosmoseuuringute arengule; neid kahte teadust nimetatakse ühiselt kosmosetehnikaks. Lennunduse edusammud leiavad sageli rakendust igapäevaelus, sealhulgas sellistes igapäevastes esemetes nagu mahlakarbid ja takjakinnitused. Aeronautika mõjutab seega suurt osa inimeste elust, alates tänapäevastest mugavustest kuni Maa ja kaugema uurimiseni.