Constantin von Economo był też jednym z pionierów awiacji. W 1907 zainteresował się lotnictwem i baloniarstwem. W Paryżu nauczył się pilotować balon i wkrótce otrzymał licencję pilota (numer 10); licencję pilota balonów miał też Aristide de Economo. W Mourmelon-sur-Marne w 1908 zakupił aeroplan Voisina i w 1912 dostał międzynarodową licencję pilota jako pierwszy obywatel Austrii. Na maszynie Voisina odbył brawurowy lot z Wiener Neustadt do Kottingbrunn, co zajęło mu rekordowe, jak na początek XX wieku, 55 minut. Od 1910 przez szesnaście lat był prezydentem założonego w 1901 "Österreichischer Aero Club". W 1911 jego pokaz lotu samolotem Etrich Taube podziwiał cesarz Franciszek Józef, a w 1913 von Economo spotkał się z Ferdinandem von Zeppelinem. Podczas dużych manewrów wojskowych w 1912 pilotował własną maszynę i został powołany na C. K. pilota. Służył w lotnictwie na Pierwszym Froncie Tyrolskim (froncie Isonzo) w szwadronie stacjonującym w Lavis podczas I wojny i otrzymał wiele odznaczeń. Razem z przyjacielem Alexandrem Cassinone orędował za ustanowieniem lotniska w Aspern (powstało w 1913, jako że lotnisko w Neustadt znajdowało się zbyt daleko od Wiednia, a lokalizacja wybrana w 1909 – Simmering-Heide – okazała się być nieodpowiednia). Z okazji 30. rocznicy powstania "Österreichischer Aero Club" w 1931 roku, na krótko przed śmiercią, wygłosił mowę, w której wyraził przekonanie, że w XX wieku ludzkość przezwycięży grawitację i zdobędzie przestrzeń kosmiczną.