עבור מכשיר קשור כגון פלטפורמת תצפית אוויר, ניתן להפעיל את הכוח כלפי מעלה. בניסיון ליצור פתרון מעשי יותר מהבלונים המגושמים שהיו בשימוש, הוטס המסוק האוסטרו-הונגרי פטרוצ'י-קרמן-ז'ורובץ PKZ -1 בשנת 1917. היה לו מנוע חשמלי בחוזק 190 כ"ס (140 קילוואט) מתוצרת Austro-Daimler וקיבל את כוחו באמצעות כבל חשמלי שחובר לקרקע. אולם מנועים חשמליים עדיין לא היו חזקים מספיק ליישומים כאלה והמנוע נשרף לאחר טיסות ספורות בלבד.
בשנת 1909 נטען כי דגם טיסה חופשית חשמלית הוטס שמונה דקות, אך טענה זו חולקה על ידי בונה הטיסה הראשונה בשליטה מרחוק שתועדה בשנת 1957. צפיפות ההספק לטיסה חשמלית הייתה בעייתית אפילו לדגמים קטנים.
בשנת 1964 הטיל ויליאם סי בראון ברית'ון מסוק בלתי מאויש שקיבל את כל הכוח הדרוש לטיסה באמצעות טעינה אלחוטית.
אב טיפוס ראשון.
הצלחה במטוס בגודל מלא לא הושגה עד שפותחו סוללות ניקל-קדמיום, בעלות יחס אחסון-משקל לאנרגיה גבוה בהרבה מסוללות חומצת עופרת. בשנת 1973, פרד מיליטקי והינו ברדיצ'קה הסבו מטוס מדגם Brditschka HB-3 למטוס חשמלי, ה-Militky MB-E1. ב-21 באוקטובר הוא טס במשך 14 דקות והפך למטוס החשמלי המאויש הראשון.
התאים הסולאריים, שפותחו כמעט במקביל לטכנולוגיית ניקל-קדמיום, הפכו אט אט גם למקור כוח אפשרי. לאחר בדיקת מודל מוצלחת בשנת 1974, התקיימה הטיסה הרשמית הראשונה בעולם במטוס המונע על ידי אנרגיה סולארית, ב-29 באפריל 1979. ה-Mauro Solar Riser השתמש בתאים סולאריים בחוזק 350 וואט (0.47 כ"ס) ב-30 וולט. אלה הטעינו סוללה קטנה, אשר הפעילה את המנוע. הסוללה לבדה הצליחה להניע את המנוע במשך 3 עד 5 דקות, לאחר טעינה של 1.5 שעות, ואפשרה לה להגיע לגובה גלישה.
בניהולו של פרדי טו, אדריכל וחבר בוועדת פרס קרמר , תוכנן ה-Solar One על ידי דייוויד ויליאמס והופק על ידי פיתוח כלי טיס המופעלים באמצעות סולארית. מטוס מסוג רחפן שנבנה במקור כמטוס המופעל על ידי דוושות כדי לנסות לחצות את תעלת למאנש והתגלה ככבד מדי מכדי שיוכל להניע אותו בהצלחה על ידי כוח אנושי הוסב לאנרגיה סולארית באמצעות מנוע חשמלי המונע על ידי סוללות. שטענו לפני הטיסה על ידי מערך תאים סולאריים בכנף. טיסת הבכורה של סולאר וואן התקיימה בשדה התעופה לאשם בהמפשייר ב-13 ביוני 1979.
לאחר טיסה מוצלחת המופעלת על ידי אדם, פרס קרמר שהושק מחדש אפשר לצוות לאחסן אנרגיה לפני ההמראה. בשנות ה-80 של המאה ה-20 עוצבו מספר מטוסים חשמליים שיצרו את החשמל על ידי דיווש, כולל את ה-Monarch של המכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס ואת אירווירומנט ביונק באט.
המטוס הסולארי הראשון, סולאייר 1, שפותח על ידי גינתר רושלט, טס בשנת 1983 עם ביצועים משופרים במיוחד. הוא הכיל 2499 תאים סולאריים על הכנף.
המטוס הגרמני המונע על ידי השמש "Icaré II" תוכנן ונבנה על ידי המכון לעיצוב מטוסים (Institut für Flugzeugbau) מאוניברסיטת שטוטגרט בשנת 1996. מנהיג הפרויקט ולעיתים קרובות טייס המטוס הוא רודולף ויט-ניטשמן, ראש המכון. העיצוב זכה בפרס ברבלינגר בשנת 1996, בפרס ההישגים המיוחדים של איגוד המטוסים הניסיוני (EAA) באושקוש, במדליית הזהב של דוידאלוס של מועדון התעופה הגרמני ובפרס OSTIV בצרפת בשנת 1997.
כלי טיס בלתי מאוישים.
פאת'פינדר, פאת'פינדר פלוס, צנטוריון והליוס של נאס"א היו סדרה של כלי טיס בלתי מאוישים המונעים על ידי מערכת סולארית ותאי דלק שפותחו על ידי אירווירונמנט. משנת 1983 עד 2003 במסגרת תוכנית מטוסי חקר הסביבה וטכנולוגיית חיישנים של נאס"א. ב-11 בספטמבר 1995, פאת'פינדר קבע שיא גובה לא רשמי למטוסים המונעים על ידי אנרגיה סולארית כשהגיע לגובה במהלך טיסה של 12 שעות ממרכז מחקר טיסות ארמסטרונג. לאחר שינויים נוספים הועבר המטוס לשדה הניסוי לשיגור טילים של הצי האמריקאי שבאי קאואיי שבהוואי. ב-7 ביולי 1997, פאת'פינדר העלה את שיא הגובה של מטוסים המונעים על ידי אנרגיה סולאריות ל , שהיה גם השיא של מטוסים המונעים על ידי פרופלור.
ב-6 באוגוסט 1998, פאת'פינדר פלוס העלה את שיא הגובה למטוסים המונעים על ידי שמש ומדחף ל.
ב-14 באוגוסט 2001 קבע הליוס שיא גובה של שתועד על ידי מחלקה U (טכנולוגיות ניסיוניות/חדשות) בקטגוריה U-1.d (כלי טיס בשליטה מרחוק עם מסה של 500 - 2,500 ק"ג (1,100-5,500 ליברות)) וכן שיא הגובה למטוסים המונעים על ידי מדחף. ב-26 ביוני 2003, אב הטיפוס של הליוס התפרק ונפל לתוך האוקיינוס השקט מול הוואי לאחר שהמטוס נתקל בסערה, וסגר את התוכנית.
ה-Airbus Zephyr הוא כלי טיס בלתי מאויש המונע על ידי השמש. החל מה -23 ביולי 2010 הוא מחזיק בשיא השהייה של כלי טיס בלתי מאויש של למעלה משבועיים (336 שעות). הוא בנוי מפולימר מחוזק בסיבי פחמן. גרסת 2010 ששוקלת 50 ק"ג (110 ליברות) (גרסת 2008 שקל 30 ק"ג (66 ליברות)) עם מוטת כנפיים של 22.5 מ' (74 רגל) (לגרסת 2008 מוטת כנפיים של 18 מטר (59 רגל)). במהלך היום הוא משתמש באור שמש כדי לטעון סוללות ליתיום-גופרית, המניעות את המטוס בלילה. ביולי 2010 שבר זפיר שיא שהייה לכטב"ם כשטס 336 שעות, 22 דקות ו-8 שניות (יותר משבועיים) וגם קבע שיא גובה של עבור קטגורית U-1.c של הפדרציה הבינלאומית לאווירונאוטיקה (מל"ט בשליטה מרחוק עם משקל 50 – 500 ק"ג (110 – 1,100 ליברות)).
מטוסים קלים.
מטוס החשמל הראשון שנכנס לייצור מסחרי, שאינו מאושר, דאון השיגור העצמי Alisport Silent Club, טס בשנת 1997. הוא מונע אופציונלית על ידי מנוע חשמלי בחוזק 13 קילוואט (17 כ"ס) שפועל עם 40 ק"ג (88 ליברות) של סוללות המאחסנות 1.4 קוט"ש של חשמל.
המטוס חשמלי הראשון שאושר היה הLange Antares 20E שאושר בשנת 2003. כמו כן חשמלי, עצמי משיק 20 מ' (66 רגל /מטוס מפרש, עם 42 קילוואט (56 hp) מנוע DC/DC מברשת וסוללות ליתיום-יון, הוא יכול לטפס עד 3,000 מ' (9,800 רגל) עם תאים טעונים במלואם. הטיסה הראשונה הייתה בשנת 2003. בשנת 2011 זכה המטוס בתחרות ברבלינגר לשנת 2011.
בשנת 2005 הטיס אלן קוקקוני מחברת AC Propulsion, בסיוע מספר טייסים נוספים, מטוס בלתי מאויש בשם "SoLong" במשך 48 שעות ללא הפסקה, המונע כולו על ידי אנרגיה סולארית. זו הייתה הטיסה הראשונה מסביב לשעון, בעזרת אנרגיה שאוחסנה בסוללות המותקנות על המטוס.
בשנת 2007 קיימה קרן CAFE את סימפוזיון המטוסים החשמליים הראשון בסן פרנסיסקו.
פרויקט FCD (מפגין תאי דלק) של בואינג משתמש בדאון הממונע דיאמונד HK -36 סופר דימונה בתור פלטפורמת ניסויים למטוס קל המונע בתא דלק. טיסות מוצלחות התקיימו בפברואר ומרץ 2008.
Taurus Electro היה המטוס החשמלי הראשון בעל שני המושבים שטס אי פעם, בעוד Taurus Electro G2 הוא גרסת הייצור, שהוצגה בשנת 2011. הוא מופעל על ידי מנוע חשמלי בחוזק וסוללות ליתיום להפעלה עצמית שמעלה את המטוס לגובה של 2,000 מטר (6,600 רגל), ולאחר מכן המנוע נכבה ואז המטוס דואה כמו דאון. זהו המטוס החשמלי הראשון בעל שני המושבים שנכנס לייצור סדרתי.
אתגר הטיסה הירוק הראשון של נאס"א התקיים בשנת 2011 וזכה בו ה-Taurus G4 ב-3 באוקטובר 2011.
בשנת 2013 הדגימה צ'יפ ייטס כי המטוס החשמלי המהיר בעולם, Long ESA (מטוס רוטאן לונג EZ שהוסב להנעה חשמלית), יכול לעלות בביצועיו על ססנה ומטוסים אחרים המונעים על ידי בנזין בסדרת ניסויים שאומתו על ידי הפדרציה הבינלאומית לאווירונאוטיקה. ה-Long ESA נמצא כזול יותר, בעל מהירות מרבית גבוהה יותר וקצב טיפוס גבוה יותר, בין היתר בשל יכולתו של המטוס לשמור על ביצועים בגובה מכיוון שצפיפות אוויר נמוכה אינה פוגעת בביצועי המנוע.
בשנת 2017, סימנס השתמשה במטוס אווירובטיקה נוסף, אקסטרה 300, כדי לקבוע שני שיאים חדשים: ב-23 במרץ בשדה התעופה דינסלאקן שוורצה הייד בגרמניה הגיע המטוס למהירות מרבית של כ-340 קמ"ש (210 קמ"ש) למרחק של 3 ק"מ (1.9 מייל) ולמחרת, הוא הפך למטוס החשמלי הראשון שגורר דאונים.
הקפת כדור הארץ.
סולאר אימפולס 2 מופעל על ידי ארבעה מנועים חשמליים. הוא מפיק אנרגיה מתאים סולאריים על הכנפיים ומייצב הכיוון שמאוחסנת בסוללות ליתיום פולימר ומשמשת להנעת מדחפים. בשנת 2012 ביצע הסולאר אימפולס 2סולאר אימפולס הראשון את הטיסה הבין -יבשתית הראשונה על ידי מטוס סולארי, שטס ממדריד, ספרד לרבאט, מרוקו.
סולאר אימפולס 2 הושלם בשנת 2014, ונשא יותר תאים סולאריים ומנועים חזקים יותר, בין שאר השיפורים. במרץ 2015 המריא המטוס בשלב הראשון של טיול מתוכנן מסביב לעולם, שטס מזרחה מאבו דאבי, איחוד האמירויות הערביות. עקב נזק לסוללה, המטוס נעצר בהוואי, שם הוחלפו סוללותיו. הוא חידש את הסיבוב באפריל 2016 והגיע לסביליה, ספרד, ביוני 2016. בחודש שלאחר מכן חזר לאבו דאבי, והשלים את עקיפת העולם.
פרויקטים והצעות מחקר.
פאפין הייתה הצעת מחקר של נאס"א בשנת 2010, עבור מטוס אישי ממריא ונוחת אנכית חשמלי.
סיקורסקי פיירפליי S-300 היה פרויקט לבדיקת טיסה של כלי טיס חשמליים, אך הפרויקט הופסק עקב מגבלות הסוללה. המטה רוטור החשמלי הראשון בעולם היה פרויקט זירו של אגוסטה ווסטלנד .
הנציבות האירופית מימנה פרויקטים רבים בעלי רמת מוכנות טכנולוגית נמוכה למטוסי הנעה חשמלית או היברידית חדשניים. ENFICA-FC הוא פרויקט של הנציבות האירופית, לחקור ולהדגים מטוס חשמלי לחלוטין עם תאי דלק כמערכת החשמל הראשית או העזר. במהלך הפרויקט לשלוש שנים תוכננה והוטסה מערכת חשמל המבוססת על תאי דלק במטוס אולטרה לייט רפיד 200FC.