法国人保罗·科努（Paul Cornu）在20世纪初成功使用早期直升机将自己升离地面几秒钟。短暂的几秒钟后，因为动力原因科努掉下来了，而这个问题困扰了所有早期直升机设计者长达几十年的时间。也就是这期间没有人发明出可以提供持续强劲垂直升力的发动机，该发动机可以让直升机和它的搭载物（包括乘客）长时间离开地面。
俄国工程师伊戈尔·西科斯基（Igor Sikorsky）在1909年制造了他的第一架直升机。1910年他又造了第二架直升机，可都不成功。因此西科斯基决定，在没有更先进的材料和充裕的资金情况下，他不再制造直升机，于是他转向了制造固定翼飞机。
在第一次世界大战期间，匈牙利工程师西奥多·冯·卡曼（Theodore von Kármán）造了一架可以长时间悬停的直升机。
几年后，西班牙人胡安·德·拉·西尔瓦（Juan de la Cierva）开发了一种旋翼机，以纠正传统飞机在着陆时失去引擎动力并引发坠毁的问题。西尔瓦认为，如果他能设计出一种升力和推力分离的飞机就能克服这个问题。他最终发明的旋翼机包含了直升机和飞机的特征。
旋翼机有一个类似于风车的水平旋转翼。一旦在地面上缓慢启动，旋转翼就会产生额外的升力。然而，旋翼机主要由传统飞机发动机提供动力。为了避免着陆问题，发动机在降落时被关闭，借助旋翼叶片，飞行器轻轻降至地面，旋翼叶片在飞行器落地时逐渐停止旋转。旋翼机在20世纪20年代和30年代非常流行，在直升机发展起来后就消失了。
伊戈尔·西科斯基最终制造出了真正的直升机。自西科斯基的第一次努力以来，人类空气动力学和结构材料学方面取得了巨大进展。1939年，他成功地试飞了自己的第一架直升机。两年后，经过一系列改进，他的直升机可以在空中停留一个半小时，创造了直升机不间断飞行的世界纪录。
直升机在可以量产后几乎立即投入军事用途。发生在朝鲜山地和越南丛林的复杂地形环境下的冲突使得直升机得到了广泛应用。从那时起，直升机被不断改进和进行技术提升，从而使它成为军事行动的宝贝疙瘩。
私营企业的需求可能是直升机使用增长的最主要原因。许多公司已经开始用直升机运送人员。此外，直升机也顺利运行在主要城市之间的航线上。尽管如此，在日常旅行者中，直升机仍然以医疗、营救和救援工作而闻名。