Am 19. September 1783 flog der von den Montgolfiers gebaute Aerostat Réveillon mit den ersten Lebewesen: einem Schaf, einer Ente und einem Hahn. Für die Menschen konstruierten die Brüder einen 1.700 Kubikmeter großen Apparat, der 23 m hoch war und einen Durchmesser von 14 m hatte. Am 21. November 1783 stiegen Jean-François Pilâtre de Rozier und Marquis d’Arlandes mit dem Ballon in die Luft – der erste Freiflug eines Menschen.
Joseph michel und Jacques étienne montgolfier waren zwei von 16 Kindern einer Familie. Joseph wurde am 26. August 1740 und Jacques am 6. Januar 1745 geboren, beide in Annonay, Frankreich. Die beiden wuchsen zu bedeutenden Erfindern heran, die den ersten praktischen Heißluftballon vorführten, einen wichtigen Meilenstein in der Geschichte der Luftfahrt. Joseph war ein stereotyper Erfinder – ein Einzelgänger und unpraktischer Träumer. Jacques war pragmatischer und hatte eine Ausbildung als Architekt.
Die Idee zur Ballonfahrt kam Joseph zum ersten Mal, als er auf ein Feuer starrte. Als er den Rauch und das Gas beobachtete, das Funken in den Himmel sprühte, kam ihm die Idee, dass er dieses einzigartige Gas in einem leichten Sack einfangen könnte, der sich dann vom Boden erheben würde. Nach ersten Versuchen unternahmen die Brüder am 14. Dezember 1782 ihren ersten großen Flug. Als sie eine Flamme in die Nähe der Öffnung am Boden des Beutels (Balon genannt) hielten, dehnte sich dieser aus und schwebte unkontrolliert nach oben und weg. Die Montgolfiers glaubten, ein neues Gas entdeckt zu haben, das sie „Montgolfier-Gas“ nannten und das leichter als Luft war. In Wirklichkeit handelte es sich bei dem Gas um Luft, die bei Erwärmung einen größeren Auftrieb erhielt. Am 4. Juni 1783 ließen die Gebrüder Montgolfier in Annonay vor einer Gruppe von Würdenträgern ein neu konstruiertes Schiff steigen. Der kugelförmige Ballon bestand aus Sackleinen mit drei dünnen Papierschichten im Inneren. Er wurde von 1.800 Knöpfen zusammengehalten und war an der Außenseite mit einem Netz aus Schnüren verstärkt. Er flog 10 Minuten lang über eine Strecke von 2 km und erreichte eine geschätzte Höhe von 1,6 km bis 2 km. Diese erstaunliche Leistung sprach sich schnell in Paris herum.
Der nächste Schritt war der menschliche Flug. In Zusammenarbeit mit dem erfolgreichen Tapetenfabrikanten Jean-Baptiste Réveillon konstruierte Jacques einen 1.060 Kubikmeter großen Ballon aus Taft, der mit einem Lack aus Alaun (der feuerfeste Eigenschaften hat) beschichtet war. Er war himmelblau gestrichen und mit goldenen Schnörkeln und Tierkreiszeichen versehen. Einige schlugen vor, einen Verbrecher darin zu starten, doch die umsichtigen Erfinder zogen Tiere vor. Am 19. September 1783 ging der Aerostat Réveillon mit den ersten Tieren in die Luft: einem Schaf, einer Ente und einem Hahn. Man ging davon aus, dass die Physiologie des Schafes der des Menschen ähnlich war. Während man davon ausging, dass die Ente unversehrt bleiben würde, nahm man den Hahn mit, um zu sehen, ob er in größerer Höhe irgendwelche Schäden davontragen würde. Die Vorführung fand im königlichen Schloss in Versailles statt, vor König Ludwig XVI., Königin Marie Antoinette und einer riesigen Menschenmenge von schätzungsweise 130.000 Menschen. Der Flug dauerte etwa acht Minuten und führte über eine Strecke von 3,2 km. Das Fahrzeug brachte seine Insassen sicher zur Erde zurück, unbeeindruckt von dieser einzigartigen Erfahrung.
Um Menschen zu befördern, wurde ein größerer Ballon benötigt. Die Brüder begannen mit dem Bau eines 1.700 Kubikmeter fassenden, 23 m hohen und 14 m im Durchmesser großen Geräts. Der Ballon wurde zunächst in Fesselflügen getestet, bei denen Jean-François Pilâtre de Rozier, ein junger Arzt, in die Luft gebracht wurde. Am 21. November 1783 unternahm Pilâtre de Rozier zusammen mit einem Armeeoffizier, dem Marquis d’Arlandes, den ersten Freiflug eines Menschen. Der Ballon war mit einem Feuerkorb ausgestattet, den die beiden Männer mit Brennstoff versorgten, um die Luft in der Hülle warm zu halten. Die Aeronauten blieben 25 Minuten in der Luft und erreichten wahrscheinlich eine maximale Höhe von 450 m, bevor sie am westlichen Stadtrand, etwa 8,5 km von Paris entfernt, landeten.
Die Geschwister wurden in der ganzen Welt geschätzt und von der französischen Académie des Sciences geehrt. Ihr Ruhm war jedoch nur von kurzer Dauer. Am 15. Juni 1785 kam Pilâtre de Rozier bei der Explosion seines Ballons ums Leben und war damit das erste Luftfahrtopfer. Außerdem hatte Henry Cavendish 1766 den Wasserstoff entdeckt, und der französische Physiker Jacques Charles hatte mit der Entwicklung eines Wasserstoffballons begonnen, der den Heißluftballon der Montgolfiers bald in den Schatten stellte. Wasserstoff war für die nächsten 180 Jahre das vorherrschende Gas in der Ballontechnik, bis Explosionen einen hohen Tribut forderten und es durch Helium, ein inertes Gas, ersetzt wurde.