Lidmašīnu var uzskatīt par jebkuru ierīci, kas paredzēta lidošanai. Var izšķirt mehāniski darbināmas lidošanas iekārtas, cilvēku darbināmas lidošanas iekārtas, par gaisu vieglākas lidošanas iekārtas un planieri. Ideja par lidojošu mašīnu, kas varētu pārvadāt cilvēku, visticamāk, ir valdzinājusi cilvēci daudzus tūkstošus gadu, un mītos un praksē ir šādu ierīču piemēri, kas aptver divus tūkstošus gadu.
Iespējams, ka vispazīstamākais lidojošās mašīnas agrīnais stāsts ir redzams grieķu mītā par Ikaru un Dedalu. Ar lieliem spārniem, kas bija piestiprināti pie rokām, pāris varēja pacelties augstu virs debess, plīvojot un slīdot kā putni — līdz, protams, Ikars pagāja pārāk tuvu saulei un viņa spārnus saistošais vasks izkusa. Šādi mīti pastāv daudzās dažādās kultūrās, kas aptver vairāk nekā divus tūkstošus gadu.
Ķīnā pirmais ieraksts par cilvēka lidojumu tika reģistrēts 6. gadsimta vidū. Šī lidojošā mašīna sastāvēja no pūķa, kas tajā laikā bija labi pazīstams Ķīnā, ar vietu pasažierim. Šie pilotējamie pūķi Ķīnas vēsturē ir daudzkārt minēti, bieži vien kā paņēmiens ienaidnieku izspiegošanai kara laikā. 13. gadsimtā Marko Polo ziņoja, ka viņa ceļojumu laikā Ķīnā ir redzējis šos pilotētos pūķus.
Ornitopteri ir lidojoši aparāti, kas lido, atdarinot putna spārnus. Dedala spārni ir agrīns ornitoptera piemērs. 15. gadsimtā Leonardo da Vinči arī izstrādāja ornitoptera plānus, izmantojot skriemeļu un zobratu sistēmu, lai atlocītu divus milzīgus spārnus un vadītu. 18. gadsimta sākumā Emanuels Swedenborgs nāca klajā ar savu ornitoptera dizainu, kas tika publicēts kā Mašīna, lai lidotu gaisā. Lai gan Swedenborgs saprata, ka viņa dizains patiesībā nespēs lidot, viņš uzskatīja, ka ir svarīgi sākt izpēti par to, kas, viņaprāt, galu galā varētu būt iespējams — pacelt cilvēku putnu valstībā.
Līdz 19. gadsimta beigām bija vairāki strādājoši ornitoptera modeļi, lai gan neviens no tiem nebija lidojis ilgu laiku. Daži darbojās ar šaujampulveri, citi ar tvaiku, vēlāk arī iekšdedzes dzinēju. Galu galā pasaule gāja ar fiksētu spārnu lidojošo mašīnu pāri putniem līdzīgajiem ornitopteriem, un attīstība vairāk vai mazāk apstājās. Joprojām ir uzticīga entuziastu grupa, kas turpina strādāt pie lidojošām mašīnām ar kustīgiem spārniem, un pēdējos gados ir bijuši pat salīdzinoši veiksmīgi ar cilvēka darbināmi ornitopteri.
Planieri ir vēl viena vienkārša lidojoša mašīna, kas visā vēsturē ir guvusi lielus panākumus. 9. gadsimtā Abbas Ibn Firnas veica pirmo veiksmīgo lēcienu ar izpletni, izmantojot mākslīgo spārnu. Divdesmit piecus gadus vēlāk viņš uzbūvēja planieri, un, pēc visa spriežot, tā pirmais lidojums bija lielā mērā veiksmīgs, lai gan viņš guva traumas. 11. gadsimta sākumā angļu mūks, vārdā Eilmers no Malmesberijas, atkārtoja mītiskos Dedala spārnus un nolidoja vairāk nekā 65 m, pirms avarēja un guva savainojumus. Tiek teikts, ka 20. gadsimtā Turcijā Ahmets Celebi veiksmīgi slīdēja, izmantojot mākslīgos spārnus, lidojot pāri Bosfora šaurumam (vai Stambulas šaurumam).
Tiek teikts, ka Ahmneta Čelebi brālis Lagari Hasans Čelebi ir izveidojis cita veida lidojošo mašīnu. Hasans bieži tiek uzskatīts par pirmās mākslīgi darbināmās lidojošās mašīnas radīšanu, izmantojot šaujampulvera pildītu augšdaļu, lai paceltos gaisā, būtībā piesprādzējot sevi pie raķetes un palaižot to gaisā. Tiek teikts, ka ar spārniem, kas piestiprināti pie rokām, viņš ir slīdējis, lai veiktu mīkstāku nosēšanos.
Par gaisu vieglākas lidmašīnas sāka parādīties 18. gadsimta beigās. Pirmais veiksmīgais ceļojums ar gaisa balonu notika 1783. gadā, un daudzi drīz tam sekoja. Balstoties uz karstā gaisa balona panākumiem, 1850. gadu vidū dirižabļi kļuva par dominējošo lidojošo mašīnu veidu. Dirižabli bija plaši populāri līdz Hindenburgas avārijai un citām ievērojamām katastrofām, un tad tās tika pakāpeniski atceltas par labu fiksēto spārnu lidmašīnām.
Mūsdienu pasaulē lidojošās mašīnas ietver gaisa kuģus ar fiksētiem spārniem, piemēram, komerciālās lidmašīnas, ko izmanto kā vispopulārāko tālsatiksmes pārvadāšanas veidu, rotācijas spārnu lidmašīnas, piemēram, helikopterus, un raķetes, piemēram, kosmosa kuģi. Karstā gaisa baloni arī joprojām ir populāri ierobežotos apstākļos, tāpat kā lielie planieri, personīgie deltaplāni un gaisa baloni.