จอห์น เจฟฟรีย์ เป็นแพทย์ชาวอังกฤษ ซึ่งเกิดในประเทศสหรัฐอเมริกา มีความสนใจในด้านการบินมาก เขาและปิแอร์ บลังชาร์ค เพื่อนชาวฝรั่งเศส ได้ร่วมกันประดิษฐ์บัลลูน และบินข้ามช่องแคบอังกฤษเป็นผลสำเร็จ ในเดือนมกราคม ค.ศ. ๑๗๘๕ ในขณะทำการบิน เขาได้ทำการทดสอบ หาค่าของแรงดันบาโรมิเตอร์ อุณหภูมิของอากาศ และความชื้น จึงกล่าวได้ว่า เขาเป็นแพทย์คนแรก ที่เกี่ยวข้องกับการบิน แต่บุคคลที่สมควรได้รับการยกย่องให้เป็นบิดาของเวชศาสตร์การบิน ได้แก่ พอล เบิร์ต ชาวฝรั่งเศส เขาจบการศึกษาทั้งด้านวิศวกรรมศาสตร์ นิติศาสตร์ และแพทยศาสตร์ เมื่ออายุ ๓๓ ปี และทำการศึกษาการเปลี่ยนแปลงด้านสรีรวิทยาที่เป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงความกดบรรยากาศ และได้จัดพิมพ์ผลงานของเขาขึ้นในปี ค.ศ. ๑๘๗๗ ชื่อว่า "การวิจัยแรงดันของบาโรมิเตอร์ทางสรีรวิทยา" จึงถือว่าเขาเป็นแพทย์เวชศาสตร์การบินคนแรกของโลก

            จนกระทั่งในปี ค.ศ. ๑๙๐๓ ก็ก้าวมาถึงยุคของการวิจัย และพัฒนาอากาศยาน ที่หนักกว่าอากาศ โดยพี่น้องตระกูลไรท์ (Wright) ได้ประดิษฐ์เครื่องบินลำแรกได้สำเร็จ และทำการบินเมื่อวันที่ ๑๗ ธันวาคม ค.ศ. ๑๙๐๓ เครื่องบินของเขาสามารถลอยในอากาศได้นาน ๑๒ วินาที และไปได้ไกลเป็นระยะทาง ๑๒๐ ฟุต เครื่องบินนั้นประกอบด้วยโครงไม้บุด้วยผ้า และยึดด้วยเส้นลวด กล่าวได้ว่าเป็นการบินด้วยอากาศยานที่หนักกว่าอากาศเป็นครั้งแรก รัฐบาลสหรัฐอเมริกาเล็งเห็นความสำคัญและจัดสรรงบประมาณในโครงการสร้างเครื่องบินอย่างเป็นทางการ ต่อมามีผู้ดัดแปลงเอาเครื่องบินมาใช้ในสงคราม โดยในระยะแรกเพื่อใช้ตรวจสมรภูมิ ต่อมามีการนำเอาอาวุธปืนมาติดตั้งและใช้ยิงข้าศึก ซึ่งเป็นก้าวใหม่อีกก้าวหนึ่งของการบิน แต่ก็หามีผู้ใดสนใจในตัวนักบินผู้ทำการบินว่ามีความผิดปกติอย่างใดหรือไม่ มนุษย์เองก็พยายามดิ้นรนต่อสู้ในเรื่องการบินมาโดยตลอด เมื่อก้าวมาถึงจุดหนึ่งมนุษย์ก็พบอุปสรรคอันเกิดจากร่างกายของมนุษย์เอง จุดนั้นก็คือการบินเร็วกว่าเสียง เหตุนี้จึงมีการนำความรู้ทางแพทย์โดยเฉพาะสรีรวิทยาและจิตวิทยา มาใช้เพื่อปรับปรุงและส่งเสริมการทำงานของมนุษย์ โดยเฉพาะในห้องนักบินของเครื่องบินขนาดใหญ่ที่มีความสลับซับซ้อน ซึ่งปัจจุบันสามารถบินได้รอบโลก คนที่มีสุขภาพดีทั่วไปและมีพฤติกรรมที่ไม่ผิดปกติ ก็สามารถเรียนรู้เรื่องการบิน และสามารถขับเครื่องบินขนาดเบาได้อย่างปลอดภัยในสภาพอากาศที่ดี แต่สำหรับนักบิน ทหาร รวมทั้งนักบินพาณิชย์ของสายการบินต่างๆ ที่ต้องทำการบินเครื่องบินไอพ่นขนาด ๒๐๐ ตัน ในสภาพอากาศที่เลวร้ายหรือในเวลากลางคืนซึ่งเป็นภารกิจที่ยุ่งยากซับซ้อน จะต้องมีสุขภาพทางร่างกายและจิตใจดีขึ้นไปอีกและองค์ประกอบการบินที่เกี่ยวกับมนุษย์จึงกลายเป็นสิ่งจำเป็นและมีความสำคัญยิ่ง

            ในระหว่างสงครามโลกครั้งที่ ๑ กองทัพอากาศเยอรมันเล็งเห็นความสำคัญในเรื่องการบิน จึงได้มีการศึกษาค้นคว้าอย่างจริงจัง ด้านสรีรวิทยาการบิน มีการกำหนดมาตรฐานขั้นต้นกับผู้ที่ต้องการเป็นนักบิน บุคคลเหล่านี้ต้องมีความถนัดเฉพาะทาง มีความเหมาะสม และสุขภาพร่างกายดี ในปี ค.ศ. ๑๙๑๕ ได้สถาปนาหน่วยเวชศาสตร์การบินขึ้น เป็นหน่วยงานที่มีความเกี่ยวข้องเป็นอย่างมาก กับความสำเร็จของสงครามทางอากาศ ในสงครามโลกช่วงนั้น

            ส่วนประเทศอังกฤษ มีการคัดเลือกบุคคลที่ไม่เหมาะสมมาทำการบิน โดยนำทหารที่เคยบาดเจ็บจากแนวหน้าให้มาทำการบิน ผลปรากฏว่า ร้อยละ ๙๐ ของนักบินเหล่านี้เสียชีวิตในปีแรกของสงคราม โดยมีสาเหตุมาจากความบกพร่องของนักบินเอง เช่น การปฏิบัติการบินผิดพลาด การขาดความชำนาญ หรือร่างกายไม่สมบูรณ์ เหตุการณ์เช่นนี้ทำให้กองทัพอากาศอังกฤษ จัดตั้งหน่วยงานสำหรับดูแลผู้ทำการในอากาศขึ้น ซึ่งมีผลให้การตายที่มีสาเหตุจากตัวนักบินลดลงเหลือร้อยละ ๒๐ และ ๑๒ ในปีที่สองและสามถัดมาตามลำดับ

            ประเทศสหรัฐอเมริกาเมื่อเข้าสู่สงครามโลกครั้งที่ ๑ ในปี ค.ศ. ๑๙๑๒ มีการสูญเสียเครื่องบินจำนวนมาก ทั้งที่ไม่เกี่ยวข้องกับการสู้รบเลย เช่น จากอุบัติเหตุ และความเจ็บป่วยของนักบิน สภาสงครามอเมริกาจึงต้องประกาศว่า ผู้จะเข้ามาเกี่ยวข้องกับการบินทั้งหมด ต้องได้รับการตรวจร่างกายอย่างเข้มงวด เพื่อความพร้อม และความเหมาะสม กับหน้าที่ นายพลทีโอดอร์ ชาร์ลส์ เลสเตอร์ ซึ่งเป็นจักษุแพทย์ ได้รับการแต่งตั้งให้เป็นหัวหน้าแพทย์ในหน่วยบินของกองทัพบกอเมริกัน เขาชี้ให้เห็นถึงความจำเป็น ในการพิจารณาสภาพร่างกาย และอารมณ์ของนักบิน และได้เริ่มจัดตั้งหน่วยแพทย์ เพื่อทำการตรวจมากขึ้น ในปี ค.ศ. ๑๙๑๗ คณะแพทย์อเมริกันได้เดินทางไปประเทศฝรั่งเศส เพื่อศึกษาปัญหาต่างๆ และได้พบว่า มีอัตราการเกิดอุบัติเหตุสูง โดยเฉลี่ยแล้วทุก ๒๔๑ ชม. จะมีเครื่องบินตก ๑ เครื่อง คณะแพทย์ได้สรุปข้อเสนอแนะว่า นักบินมักเผชิญกับความเครียดอยู่เสมอ ไม่มีความเหมาะสมทางร่างกาย และจิตใจ ที่จะทำการบิน อุปกรณ์ป้องกันยังใช้การไม่ได้ ดังนั้นจะต้องมีการคัดเลือกนักบิน และจัดตั้งโรงเรียนอบรมแพทย์เวชศาสตร์การบินขึ้น ข้อเสนอแนะดังกล่าวนี้ มีผลให้อัตราการสูญเสียนักบินลดลงอย่างมีนัยสำคัญในช่วงปลายสงครามโลกครั้งที่ ๑ นั่นคือ จุดเริ่มต้นของกิจการเวชศาสตร์การบินในกองทัพสหรัฐอเมริกา

            ตั้งแต่ ค.ศ. ๑๙๑๒ จนถึงขณะนี้ พบว่านักบินร้อยละ ๔๐ เป็นโรคอ่อนเพลียจากการบิน และไม่สามารถทำการบิน ทั้งนี้เชื่อว่า มีสาเหตุมาจากจิตใจ แต่ในขณะนั้นยังไม่มีการคำนึงถึงสภาพจิตใจ และการประเมินทางจิตวิทยา มีแต่เพียงการตรวจระบบประสาทแบบพอเป็นพิธี ในช่วงเวลานั้น การพัฒนาทางจิตวิทยา และเทคนิคการทดสอบ ทำให้การคัดเลือกอยู่ในสถานภาพทางวิทยาศาสตร์ โดยมีจุดมุ่งหวังโดยตรงให้นักบินสามารถปฏิบัติภารกิจได้สำเร็จ จนปี ค.ศ. ๑๙๒๓ จึงมีการศึกษาบุคลิกภาพอย่างจริงจังมากขึ้น โดยเฉพาะเริ่มมีการตรวจอย่างละเอียด โดยใช้กฎทางจิตวิทยาต่างๆ ตั้งแต่เริ่มสงครามโลกครั้งที่ ๒

            การจัดตั้งโรงเรียนเวชศาสตร์การบิน มีวัตถุประสงค์ในการฝึกฝนเจ้าหน้าที่ทางการแพทย์ เพื่อทำงานในหน่วยสงครามทางอากาศ ในยุโรป และในวันที่ ๑ มีนาคม ค.ศ. ๑๙๑๘ ก็ได้มีแพทย์เวชศาสตร์การบิน หรือ Flight Surgeon อย่างเป็นทางการ ตั้งแต่ปี ค.ศ. ๑๙๒๐ จนถึงสงครามโลกครั้งที่ ๒ วิทยาการด้านเวชศาสตร์การบิน ส่วนใหญ่จะเป็นการศึกษาวิจัยที่มุ่งไปที่การตรวจคัดเลือก และการป้องกันอันตรายแก่นักบิน รวมทั้งการพัฒนาด้านการลำเลียงผู้ป่วยทางอากาศ ค.ศ. ๑๙๓๐ รัฐบาลสหรัฐอเมริกา จัดตั้งห้องวิจัยทางการแพทย์ เพื่อศึกษาความสมบูรณ์ของนักบินและผลกระทบในการบินต่อบุคคล ที่เกี่ยวกับการมองเห็น ความผิดพลาดจากการหักเหของแสง

            การได้ยิน โดยเฉพาะความสมดุลของอวัยวะรับรู้การทรงตัว ในหูชั้นใน ในปี ค.ศ. ๑๙๓๑ ได้มีการพัฒนาชุดป้องกันความกดบรรยากาศ สำหรับนักบิน โดยพัฒนามาจากชุดประดาน้ำ รวมทั้งพัฒนาเครื่องบอกระยะสูง จึงทำให้การบินเปลี่ยนเป็นการบินด้วยเครื่องวัดประกอบการบินในที่สุด ในปีเดียวกันนั้น นายแพทย์ อาร์มสตรอง ได้ตั้งห้องวิจัยทางเวชศาสตร์ อากาศ อวกาศ และวิจัยเกี่ยวกับสรีรวิทยาอย่างจริงจัง วิทยาการด้านนี้ได้ก้าวหน้าไปอย่างมากมาย โดยเฉพาะในระหว่างสงครามโลกครั้งที่ ๒ ได้เกิดความรู้ และเครื่องมือใหม่ๆ หลายประการ เช่น อุปกรณ์ออกซิเจน การพัฒนาอุปกรณ์รัดตัว การศึกษาปัญหาการปวดข้อจากการบิน ตลอดจนเกิดสถาบันฝึกอบรมด้านสรีรวิทยาการบินขึ้น

            ช่วงสงครามเกาหลี เป็นยุคของเครื่องบินไอพ่น ที่ท้าทายวิทยาการด้านเวชศาสตร์การบินมากขึ้น และเกิดสิ่งใหม่ๆ ตามมา เช่น เช่น เก้าอี้ดีด และผลของแรงจี ซึ่งเป็นปัญหาต่อเนื่องมาจนทุกวันนี้ ในปี ค.ศ. ๑๙๕๐ พันเอก จอห์น สแตป แพทย์เวชศาสตร์การบินอเมริกัน ได้ศึกษาผล อันเนื่องมาจากอัตราเร่งอย่างรวดเร็ว และรุนแรง โดยใช้ตนเองเป็นผู้เข้าทดลองผลงานของเขา เป็นที่มาของการสร้างเครื่องบิน ที่มีที่นั่งที่ปลอดภัย รวมทั้งเข็มขัดรัดตัว และนำไปใช้ในการแผนแบบห้องนักบินแบบอื่นๆ ยานอวกาศ ตลอดจนรถยนต์

            ในปี ค.ศ. ๑๙๔๙ นายแพทย์สตอง โฮลด์ จากแผนกเวชศาสตร์อวกาศซึ่งเป็นเพื่อนกับ ดอกเตอร์ ฟอน บาล์ม ผู้ประดิษฐ์จรวดเป็นผลสำเร็จ ได้เล็งการณ์ไกลถึงปัญหาที่จะเกิดกับมนุษย์ในการเดินทางไปในอวกาศ แม้ขณะนั้นวิทยาการด้านนี้จะยังไม่พัฒนา จนแก้ปัญหาได้ทั้งหมด เขาได้รับการยกย่องว่าเป็น "บิดาแห่งเวชศาสตร์อวกาศ" มีการสร้างเครื่องฝึกจำลองอวกาศ เพื่อศึกษาการอยู่โดดเดี่ยวเป็นเวลา ๗ วัน จนกระทั่งเดือนธันวาคม ค.ศ. ๑๙๕๙ สามารถส่งลิงขึ้นสู่อวกาศได้ ผลสำเร็จนี้นำไปสู่การส่งมนุษย์อวกาศ อาแลน เชฟฟาร์ด ขึ้นสู่อวกาศ เมื่อ ๕ พฤษภาคม ค.ศ. ๑๙๖๑ แต่ประเทศรัสเซียได้ประสบความสำเร็จก่อน โดยส่ง ยูริ กาการิน ขึ้นไปสู่อวกาศเมื่อ ๑๒ เมษายน ค.ศ. ๑๙๖๑

            ในปี ค.ศ. ๑๙๒๖ หน่วยบินพาณิชย์ได้เริ่มมีการฝึกนักบินขึ้นเอง และนักบินพลเรือนก็จำเป็นต้องผ่านการตรวจร่างกาย และจิตใจ ต่อมาสายการบินหลายสายได้มีการขยายงานด้านนี้เพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ จนมีการตั้งหน่วยแพทย์ของตน เอง และมีการรวมตัวกัน จัดตั้งสมาคมเวชศาสตร์การบินขึ้นใน ค.ศ. ๑๙๒๙

            ตั้งแต่ปี ค.ศ. ๑๙๐๓ จนถึงปัจจุบัน การบินมีความก้าวหน้าอย่างน่าประหลาดใจ จากความใฝ่ฝันของพี่น้องตระกูลไรท์ ซึ่งเป็นเครื่องมือแบบง่ายๆ ในการควบคุมพาหนะของเขา ให้บินเหนือเนินเขาที่ตำบลคิตตี้ ฮอค จนถึงปัจจุบัน ความสำเร็จในการบิน ทำให้มนุษย์ได้เรียนรู้ว่า มนุษย์ไม่สามารถทำการบินได้ โดยปราศจากอากาศยาน และเครื่องมือสนับสนุน จุดมุ่งหมายในการสร้างเครื่องบินในปัจจุบัน ก็เพื่อใช้ปฏิบัติงานในความสูง และในสิ่งแวดล้อมที่เป็นสามมิติ การรวมมนุษย์และเครื่องมือต่างๆ เข้าด้วยกัน จะต้องให้มีความสอดคล้องกัน เพื่อให้เกิดประสิทธิภาพในการบินมากที่สุด ความต้องการสำคัญที่จะให้บรรลุแนวทางนี้คือ ความเชื่อถือได้ และความปลอดภัยของเครื่องมือต่างๆ ที่สลับซับซ้อนในการสร้าง รวมไปถึงประสิทธิภาพในการควบคุมการจราจรทางอากาศ และประสิทธิภาพของอากาศยานเอง

            เครื่องมือต่างๆ และความละเอียดซับซ้อนที่ใช้ในการบินที่ทันสมัย ต้องควบคู่ไปกับความสมบูรณ์ของร่างกาย และทักษะในการบินของมนุษย์ รวมทั้งความสามารถในการทำงานของเครื่องมือ ซึ่งควรจะสอดคล้องกับระดับความสามารถของมนุษย์ นอกจากนี้ยังต้องจัดสิ่งแวดล้อมให้เหมาะสมกับการทำงานของมนุษย์อีกด้วย