Le 19 septembre 1783, à la demande du roi Louis XVI, Etienne renouvelle l'expérience d'Annonay devant la Cour réunie à Versailles. Les premiers passagers sont un mouton, un coq et un canard.

Mais c'est au physicien Jean-François Pilâtre de Rozier et à François, marquis d'Arlandes, que reviennent l'honneur et l'audace d'avoir effectué le premier voyage aérien à bord d'une montgolfière. C'est le 21 novembre 1783 qu'a lieu à Paris le premier vol humain. Etienne construit une "montgolfière" de 2040 m3 contenus dans une enveloppe en soie de 20 mètres de haut et de 16 mètres de diamètre, comportant à sa base une galerie circulaire en osier dans laquelle embarquent les deux premiers aéronautes. Ce premier vol habité les portera des jardins de la Muette à la Butte aux Cailles. Après 20 minutes de vol, ils auront parcouru une dizaine de kilomètres.

Ce premier vol monté d'un ballon à air chaud fut suivi, quelques jours plus tard, le 1er décembre 1783, du premier vol d'un ballon à gaz piloté par le physicien Jacques Charles et par Nicolas Robert. Parti du jardin royal des Tuileries à Paris, le ballon de 800 m3, rempli d'hydrogène effectua un trajet de 36 kilomètres en deux heures. Pour cette première ascension montée d'un ballon à gaz, Charles imagina presque tout le matériel aérostatique actuel : le filet, l'appendice, la soupape, le lest, et se servit d'un baromètre pour suivre les déplacements verticaux du ballon. Ce vol avait été précédé, le 27 août 1783, par le lâcher d'une enveloppe de soie (une sphère de 33 m3), que Jacques Charles eut l'idée d'imperméabiliser avec un vernis à base de caoutchouc.

De nombreux voyages et expériences eurent lieu dans les années qui suivirent. Le 19 janvier 1784 , "Le Flesselles", la plus grosse montgolfière jamais construite puisqu'elle atteignait 42 mètres de haut pour un diamètre de 24 mètres avec un volume de plus de 27000 mètres cubes emmenait, piloté par Pilâtre, six passagers dans sa galerie, dont Joseph de Montgolfier (la famille avait été entre-temps anoblie par Louis XVI).

L'Aérostation devient à la mode