日本陸軍では1904年（明治37年）の日露戦争で電信教導大隊内に臨時気球隊が編制され、旅順攻囲戦で偵察任務を行った。1907年（明治40年）に鉄道連隊、電信大隊、気球隊を統括する交通兵旅団が設置され、近衛師団長の指揮下に置かれた。1909年（明治42年）7月30日に陸海軍共同によって臨時軍用気球研究会が創設され、初代会長には長岡外史陸軍中将が任命された。同会は1920年（大正9年）5月14日まで存続し、軍用気球の運用は主に工兵が担当した。1910年（明治43年）には前述の徳川好敏陸軍工兵大尉が日本で初飛行を成功させた。軍用気球・軍用機共にそうであったように、陸軍では新兵器は主に工兵によって導入された。第一次世界大戦では青島派遣航空隊として航空部隊が創設され、独立第18師団隷下で実戦投入された（青島攻略戦）。1915年（大正4年）に初めて平時編制として飛行大隊が編成された。1919年（大正8年）4月に航空部門を統括する陸軍航空部が設置され、井上幾太郎が本部長に就任する。これは先の交通兵旅団（この時は交通兵団と改編していた）の管轄にあった鉄道・電信については工兵監の所管とし、航空のみ独立させたものだった。