1949年9月23日，苏联政府宣布成功地爆炸了第一颗原子弹，从而打破了美国的核垄断，对美国朝野震动很大，美国空军原以为苏联只有到1952年才能制造出第一颗原子弹。
美国科学家泰勒认为这是动员政府制造氢弹的极好机会，他首先在加利福尼亚找到了志同道合者——伯克利辐射实验室的劳伦斯、化学家拉蒂默和后来的诺贝尔奖获得者路易斯·阿尔瓦雷斯(他们都参加过曼哈顿计划的工作)。
通过游说，泰勒在政界和军方找到了支持者。1950年1月31日，杜鲁门总统宣布了制造氢弹的决定。
杜鲁门的决定，遭到以美国科学界三巨擘——爱因斯坦、奥本海默和哈佛大学校长詹姆斯·科南特为中心的科学家的强烈反对。奥本海默和科南特要求辞去总统总顾问委员会的职务，由于爱因斯坦、奥本海默反对制造氢弹，后来竟遭到了美国政府的政治迫害。
原子科学家们的强烈反对，并没有阻止美国政府继续制造氢弹，随着时间的推移，制造技术的难关也在一一突破，1950年6月朝鲜战争爆发，许多持反对态度的美国科学家转而参加氢弹的研制工作。1951年春，计算机专家约翰·冯·诺伊曼研制成功了一种新型“高速电子数字计算机”，解决了热核炸弹的特殊数学问题。也在这个时候，斯但·乌兰姆和泰勒解决了氢弹的引爆问题。这年5月，美国制造了以原子弹为点火装置的氢弹。次年11月1日，在太平洋马绍尔群岛的埃卢盖拉布小岛首次爆炸试验成功。
美国在1952年11月试验的氢弹采用的是液体重氢和三重氢的“温式燃料”。这种氢弹体积庞大，难以实用。后来，第一颗“干式”氢弹又在洛斯阿拉莫斯研制成功。1954年3月1日，在太平洋毕基尼岛上又试验成功，它的威力相当于1500万吨TNT当量，是投到广岛原子弹威力的750倍。由于这个氢弹外侧覆盖一层铀，外侧铀在爆炸的时候吸收中子而分裂成为放射性微尘——“死灰”，它可以飞散到200千米以外危害人的生命。氢弹的第一批牺牲品又是日本人，当时在离爆炸中心200千米处，有一艘名叫“福龙丸”的日本渔船正在作业，由于受到放射性尘埃污染之害，船上23人回家后，其中1人死亡，其余的成了残废。
艾森豪威尔在1953年1月许诺使用战略武器“光荣地结束朝鲜战争”的支票换取选票，当上了美国总统。他上台后，变本加厉地推行前总统的国防政策和战略方针。1954年春，美国连续3次成功地爆炸了以固态氖化钾为聚变材料的氢弹。在这一连串的爆炸声中，泰勒成了红极一时的人物。这位于1908年出生于布达佩斯的核科学家由此被人称为“氢弹之父”。
1953年8月，苏联宣布氢弹试验成功。随后英国(1957年5月)，法国(1858年8月)也拥有了氢弹。中国于1966年12月28日成功地进行了氢弹原理试验，1967年9月17日由飞机空投的300万吨氢弹试验获得成功。
第一次超音速飞行
音速又称声速，即声波在媒质中的传播速度。音速的快慢与媒介的性质与状态有关。例如通常声波在空气中德船必速度为340米/秒左右。所谓超音速飞行，通俗的说就是速度超过声音速度的飞行，科学上的定义是马赫数大于1(M>1)的飞行。
第二次世界大战期间，活塞式歼击机发展很快，到20世纪40年代中期，最大飞行速度已达760千米/小时。但是活塞式飞机的速度再想提高已经十分困难了。1945年6月，英国在试飞一种高速飞机时，因飞行速度接近音速(每小时1224千米/小时)，造成机身破裂，机毁人亡。
还有些人用活塞式飞机进行过一些超音速飞行试验，均告失败。当时检查高速飞机飞行失败的原因，都是由于速度太快引起的。而这个速度的限度又和音速相接近。于是当时从事研制飞机的一些人们，把音速(340米/秒)看作是一种天然不可逾越的障碍，称为“音障”。
后来，经过多次研究发现，由于飞机的飞行速度在接近音速时，飞机的机身、机翼、尾翼等部位上会产生激波，增大了阻力，这就是波阻。由于波阻的影响，飞机在进行超音速飞行时，阻力大为增加。此外，螺旋桨在高速旋转时，也由于同样的原因效率大大降低。因此，必须有一种新的动力装置，才能克服“音障”。
为了突破“音障”，美国兰利研究中心曾做过一些空气动力试验，从高空投掷装备了仪器的流线型物体，测出升力和速度，还作了一些分析。但是，根据这些试验的结果，还不足以得出结论，要想精确地得到跨音速的数据，需要制造全尺寸的飞机，进行飞行试验。
1943年兰利研究中心提出了一个“研究机”的方案，并把“研究机”命名为X-1。为了减少阻力，这架飞机的外形设计就像一枚炮弹，这是为了减小由于波阻产生的阻力，机身外壳大部分仍采用铝合金，但结构大为加强。为了充分发挥燃料的作用，这架飞机采用空中投放方式，以节省起飞时要消耗的燃料。
为了进行X-1飞机的试飞，美国精心挑选试飞员。最后选中了年仅24岁的查尔斯·耶格上尉。耶格上尉在第二次世界大战中，共参战61次，击落敌机13架。糟糕的是，在试飞的前3天，耶格上尉月夜骑马，竟被摔断了两根肋骨。
但为了X-l的试飞，为了独享试飞的殊荣，他仍然坚持试飞。
1947年10月14日，一架橘红色的X-l试验机，缓缓地装进一架B-29轰炸机的炸弹舱中。耶格精神抖擞地出现在机场上，医生又对他进行了最后一次体检，他满怀信心地登机起飞。当B-29爬升到3000多米的高度时，耶格才由B-29炸弹舱坐进X-l的座舱。当时B-29的速度已达322千米/小时，由于肋骨骨折及腰胸之间重厚包扎，使得他无法伸手抓住舱盖下方的闩锁，幸亏机械员给他装了一根两尺多长的把手，才使他能够进行操纵。
当B-29爬高到7620米时，飞行员切断连接器并投放X-l。同时，耶格立刻启动火箭发动机，并把X-l飞机拉起来，向上爬升。以前一些飞机突破“音障”
都采用由高空向低空俯冲的办法，达到音速飞行。但由于低空空气密度大，微波的强度增大，造成极严重的“爆击”。为了避免这种情况，耶格操纵X-1爬升到11580米的高度，才改平飞，然后关掉火箭发动机，开始俯冲。当飞行速度达到M0.8时，飞机产生强烈振动。M数继续增大，振动不断加强。飞行速度继续增大到M0.97、M0.98……突然，飞机停止了强烈振动，它变得驯服了。X-l突破了“音障”！从此，人类的飞行再也不受“音障”的限制了。
首架飞越英吉利海峡的人力飞机
人力飞机顾名思义，这是一种靠人的体力飞行的飞机。意大利的达·芬奇在400多年以前设计制造的“扑翼机”试验失败以后，许多人认为，要靠人力飞上蓝天，真的比登天还要难，几乎是不可能实现的。可是，也有一部分人并不死心，他们百折不挠，屡败屡战，前赴后继，终于取得了成功，创造了人类航空史上的奇迹，造出了不依靠动力而只使用简单器械实现飞行的“飞人”——人力飞机。制造人力飞机是一种探索：如何最科学、最合理、最充分地发挥人的体力，不依靠机器进行飞行。
人类最早的飞行尝试就是模仿飞鸟，企图用人力驱动绑在双臂上的“翅膀”升空飞行。这一类简单模仿鸟类扑翼飞行方式失败的主要原因，是人体所能发出的功率同体重相比实在太小了。一名体重75千克的青年男子，能在10分钟持续时间内发出0.35马力功率，每千克体重仅能发出0.5%马力。而一只鸽子，每千克体重却能产生7.5%马力功率。此外，鸟的胸肌发达，骨骼轻巧，也非人类所能比拟。因此，扑翼飞行的人力飞机很难实现。
滑翔机的出现，为人力飞机的研制开辟了新途径。滑翔机是一种定翼飞行器，机翼在飞行中固定不动。20世纪30年代，有人开始在轻型滑翔机上安装空气螺旋桨和类似自行车的脚踏传动装置，用人力蹬踏带动螺旋桨转动，推动飞机向前飞行。
1936年，有位叫海斯勒·维林吉尔的德国人，制造了一架“自行车式”的人力飞机，试飞时飞到了5米高，飞行了450米远，在空中飞行的时间达到20秒。
1960年英国皇家学会宣布：工业家克瑞默用5000英镑的奖金，奖给能绕相距5米的两根杆进行“8”字飞行的人力飞机。难度太大了，屡试屡败，奖金增至1万英镑、5万英镑，已超过了着名的诺贝尔奖金。
1976年6月，日本的木村秀政博士与东京大学的学生们一道，共同造出了一种“鹳式”人力飞机。这种人力飞机在试飞中完成了180毅的大转弯飞行，从而在完成克瑞默规定的飞行方面从技术上有所突破，不过也还没有达到“8”字形飞行路线的要求。1977年1月，“鹳式”人力飞机在试飞中创造了平飞2093.3米的新纪录。这种人力飞机的着陆轮是一个直径27英寸(约68.6厘米)的自行车轮子，它通过一条链子可将脚踏的能量传送到2.5米高处的螺旋桨推进器上，螺旋桨的转速可达每分钟210转，其飞行时速可达30.9千米。
1977年8月23日，麦克格里迪创制的“蛛丝神鹰号”人力飞机，由青年自行车运动员布莱恩·爱伦驾驶，只用了7分27.5秒的时间，飞完了21738米的距离，并胜利地完成了“8”字形航线的飞行，从而荣获克瑞默奖金。1978年麦克格里迪对自己的“蛛丝神鹰号”人力飞机从结构上做了一系列的改进。首先是尽可能减轻飞机的重量，用石墨纤维管取代轻质合金管，使机重从32千克降低到25千克左右，同时还使飞机的结构强度得到了提高。其次是减小机翼面积，使机翼的几何形状由宽变长，同时降低了螺旋桨的转速，这样一来就使飞机在前进中所遇到的空气阻力减少了一半。第三是合理使用脚踏力——飞机上设有两套脚踏系统：其中一套通过塑料链条直接带动螺旋桨的齿轮；另一套塑料链条通往“力矩平衡器”，使飞行时速从18千米提高到22千米。改进后的人力飞机起名叫“轻灵信天翁”。
1978年，克瑞默要以10万英镑奖励第一架飞越英吉利海峡的人力飞机，这是对创造精神和探险精神的鼓励。1979年6月12日清晨5时51分，艾伦驾驶着一架人力飞机从英国南部起飞，他像一直优雅的白鸟，轻盈地飞过了英吉利海峡，于8时40分降落在法国格里内角的海滩上。驾驶员是26岁的美国自行车运动员布莱恩·艾伦。他在2小时49分钟内用脚蹬自行车的方式，距离海面1.8~2.5米的平均高度，飞行了35千米。由于途中遇到意外的强风，艾伦精疲力竭，几乎无法支持。但是，他最后靠着一股顺风鼓足劲头又重新飞起，终于安然无恙地落在目的地，飞机完好无损。
第一架喷气式客机
1949年，英国德·哈威兰公司研制出第一架喷气式大型客机“彗星l号”，使载客量一下提高一倍(达80人)，飞行速度超过800千米/小时，高度达l万米。彗星号由四个幽灵牌涡轮喷气发动机提供动力，每个发动机能产生2250千克的推力，它意味着英国欲想在民航运输中领先于世界。这架大型客机的设计速度为每小时800千米，飞行高度为12000米，其速度和高度均为现有任何飞机的两倍。燃料储藏在机翼内的油箱里，机翼设计得非常光滑，以至于降落时必须使用飞行制动器才能减速。与以活塞式发动机客机相比，新一代客机具有载客量大、飞行速度高、飞行高度增大、航程远和采用增压客舱等特点。
彗星号的研制是秘密进行的。最初是作为邮政飞机设计的，因为喷气发动机被认为只能作短程、载重量不大的飞行。然而，在设计过程中想法改变了，样机上安装了36个座位。尽管人们怀疑用喷气式发动机作长途运输是否经济，英国海外航空公司还是订购了16架，计划在1952年投入运营。它的出现结束了活塞式螺旋桨运输机统治航空舞台几十年的历史，开创了喷气式运输机的新时代，是航空史上的一件大事。
1952年5月2日，一个晴朗的下午，蜂拥的人群聚集在伦敦机场，兴奋地目睹了世界上第一架喷气式客机——英国的“彗星”号客机的首航。驾驶这架飞机的是上校试飞员约翰·康宁厄姆，在第二次世界大战中，他是战斗机王牌驾驶员，他曾把飞机飞到2438米的高空。飞机速度800千米/小时，从伦敦飞到罗马只用了两个半小时，一个旅客可以在伦敦用早餐，到罗马吃午饭，日落前又可以舒舒服服地回到伦敦家中，一天当中两度横越大西洋，这在当时简直是个不可思议的奇迹。于是“彗星”号的订座排满了几个月，许多民航公司争购这种奇迹飞机。
一时间，“彗星”热遍全球，光照欧、亚、非。可是好景不长，在“彗星”
号飞行一段时间后，不幸的灾难接二连三地降临。1954年1月10日，一架仅飞3000小时的“彗星”号满载旅客从加尔各答机场飞往伦敦，突然一声巨响，飞机莫名其妙被炸得粉碎，残骸落入意大利厄尔巴岛。4月8日，又一架“彗星”号从罗马机场起飞，在地中海上空又解体坠毁，机上旅客和机组人员21人全部死亡。后来英国政府派舰队到海里打捞飞机残骸进行研究终于发现飞机爆炸的元凶是金属“疲劳”。在此之前有两架“彗星”
号飞机坠毁。一架是在1952年10月，另一架是在1953年，但机上都未载运旅客。
由于前车之鉴新生产出来的“彗星”号客机经受了极其严格的材料应力试验，检验官们让它接受了相当于飞行80年的试验，才终于同意它重飞蓝天。
第一艘飞船
气球发明并广泛利用后，马上就有人想到在气球上装动力机，飞船便应运而生。
气球的发明，把人类带上蓝天，人们借以开始实现空中飞翔的千年梦想，但是气球无法控制空中飞行的方向，只能乘风飞行。许多人开始改进气球的空中控制功能，1816年，两个瑞士人设计了一种外形像“鱼”的飞行工具，但是没有能飞起来；后来二位英国人使用发条设计了一个驱动螺旋桨产生推力的模型，竟然飞起来了，时速达到8千米。尽管这个模型没有实用价值，但是为后来者提供了启示。
1852年，法国发明家吉法尔制造了第一只动力驱动气球，这只外貌并不像气球的飞行物长45米，有如一根雪茄烟，装有一个小蒸汽机以驱动有三个叶的片的螺旋桨。由于可以控制航向，被称为飞船，带有“可驾驶飞行器”的意思，在拉丁文中的意思是“导向”。