1783. szeptember 19-én a Montgolfier-ék által épített Aerostat Réveillon elrepült az első élőlényekkel: egy birkával, egy kacsával és egy kakassal. Ezután az emberek számára a testvérek egy 1700 köbméteres, 23 méter magas és 14 méter átmérőjű szerkezetet építettek. 1783. november 21-én Jean-François Pilâtre de Rozier és d’Arlandes márki a magasba emelkedett a léghajóval – ez volt az első emberi szabad repülés.
Joseph michel és Jacques étienne montgolfier egy 16 gyermekes családból ketten voltak. Joseph 1740. augusztus 26-án, Jacques pedig 1745. január 6-án született, mindketten a franciaországi Annonayban. A duóból kiemelkedő feltalálók lettek, akik bemutatták az első gyakorlati hőlégballont, amely fontos mérföldkő volt a repülés történetében. Joseph sztereotipikus feltaláló volt – különc és gyakorlatias álmodozó. Jacques gyakorlatiasabb volt, és építészmérnöknek tanult.
A léghajózás ötlete először Joseph-ben merült fel, amikor a tüzet bámulta. A magasan az égbe szikrákat okádó füstöt és gázt figyelve felsejlett benne a gondolat, hogy ha ezt a különleges gázt egy zárt, könnyű zsákba tudná zárni, akkor a zsák felemelkedne a földről. Az előzetes próbálkozások után a testvérek 1782. december 14-én végrehajtották első nagyobb repülésüket. Amikor lángot tartottak a zsák alján lévő nyílás (az úgynevezett balon) közelében, az kitágult, és irányíthatatlanul felemelkedett és elszállt. Montgolfierék úgy vélték, hogy egy új gázt fedeztek fel, amelyet “Montgolfier-gáznak” neveztek el, és amely könnyebb volt a levegőnél. Valójában a gáz maga a levegő volt, amely a felmelegítés hatására felhajtóerősebbé vált. 1783. június 4-én a Montgolfier testvérek Annonay-ban méltóságok egy csoportja előtt vízre bocsátottak egy újonnan épített hajót. A gömb alakú léggömb zsákvászonból készült, belsejében három vékony papírréteggel. A léggömböt 1800 gomb tartotta össze, kívülről pedig egy erősítő zsinórháló borította. A léggömb 10 percig repült, 2 km-es távolságot tett meg, és a becsült magassága 1,6-2 km volt. Ennek a csodálatos mutatványnak a híre gyorsan eljutott Párizsba.
A következő az emberi repülés volt. A sikeres tapétagyárossal, Jean-Baptiste Réveillon-nal együttműködve Jacques megépített egy 1060 köbméteres léggömböt taftból, amelyet alumínium lakkozással vontak be (amely tűzálló tulajdonságokkal rendelkezik). Égszínkékre festették, és arany díszítésekkel és állatövi jelekkel látták el. Egyesek azt javasolták, hogy bűnözőt indítsanak benne, de a megfontolt feltalálók inkább az állatokat részesítették előnyben. Az Aerostat Réveillon 1783. szeptember 19-én emelkedett a magasba az első állatokkal: egy birkával, egy kacsával és egy kakassal. Úgy vélték, hogy a juh fiziológiája hasonló az emberéhez. Míg a kacsa várhatóan sértetlen marad, addig a kakast azért vették fel, hogy lássák, vajon a nagyobb magasságban szenved-e valamilyen károsodást. A bemutatóra a versailles-i királyi palotában került sor, XVI. Lajos király, Marie Antoinette királynő és a mintegy 130 000 fősre becsült tömeg előtt. A repülés körülbelül nyolc percig tartott és 3,2 km-t tett meg. Az űrhajó biztonságban visszahozta utasait a földre, akiket nem zavart meg a különleges élmény.
Az emberek szállítására nagyobb léghajóra volt szükség. A testvérek egy 1700 köbméteres, 23 m magas és 14 m átmérőjű szerkezet építésébe kezdtek. Először kikötözött repüléseken próbálták ki, amelyeken Jean-François Pilâtre de Rozier, egy fiatal orvos szállt a magasba. 1783. november 21-én Pilâtre de Rozier egy katonatiszttel, d’Arlandes márkival együtt végrehajtotta az első ember által végrehajtott szabad repülést. A léghajó tűzkosárral volt felszerelve, amelyet a két férfi tüzelőanyaggal látott el, hogy a léggömbben lévő levegőt melegen tartsa. A léghajósok 25 percig maradtak a levegőben, valószínűleg 450 m-es maximális magasságot értek el, mielőtt leszálltak a nyugati külvárosban, Párizstól mintegy 8,5 km-re.
A testvéreket az egész világon kitüntette a francia Académie des Sciences. Hírnevük azonban rövid életű volt. 1785. június 15-én Pilâtre de Rozier életét vesztette, amikor léghajója felrobbant, és ezzel ő lett az első repülés áldozata. Henry Cavendish 1766-ban felfedezte a hidrogént, és Jacques Charles francia fizikus megkezdte a hidrogénballon tökéletesítését, amely hamarosan háttérbe szorította Montgolfierék hőlégballonját. A következő 180 évben a hidrogén volt az uralkodó gáz a léggömbtechnológiában, amíg a robbanások nem kezdtek nagy áldozatokat követelni, és fel nem váltotta a hélium, egy inert gáz.