首飞是新型飞机从设计、制造、各种实验室/地面试验过渡到飞行试验阶段的首次升空飞行。随着航空技术的发展，飞机及其系统越来越复杂，功能越来越多，性能越来越高。在这种情况下，有时也把前几次试飞定义为首批飞行，或称首飞阶段。

初步检查新机的飞行性能及适航特性，特别是起飞、着陆和常规飞行性能；初步检查飞机系统的工作性能；获取飞行信息和数据，以便与预测结果比较，验证设计模型，初步评估设计和制造情况，为后续试飞决策提供支撑。

首飞内容一般由起飞、爬升、给定包线内的任务检查、下降、绕场飞行和着陆组成。

由来自设计、制造、飞行试验、子承包商的专业人员和管理人员组成联合试飞队。为了保证首飞的顺利进行，一般要在型号研发过程中，及早成立首席试飞员小组，包括首飞试飞员和备份试飞员、指挥员和备份指挥员。

参试试飞员和技术人员要了解试飞对象，熟悉飞机空气动力、飞机性能、飞行品质、结构强度、动力装置、航空电子和人机界面等；理解和熟悉飞机及其系统的使用手册（临时）和技术文件，特别要熟悉飞机及其系统的使用限制和应急处理程序，包括临时的使用限制和应急处理程序；了解飞机各系统的地面试验内容和结果，特别是首飞前的地面滑行结果；认真了解试验过程中出现的问题、缺陷和处理结果。

考虑到改装/加装、调试和排故等原因，首飞通常在制造厂附近的试验场进行。特殊情况下，也可以通过地面运输到试飞基地进行。

准备的充分程度和质量直接影响新机首飞的安全和成功，乃至关系到新机研制的成败。首飞准备工作通常应与新机设计和制造同步开展。试飞队伍，含试飞员和试飞工程师应及早介入飞机研制，特别是新机的地面试验和培训。新机进入总装阶段后，应针对飞行试验对飞机结构进行专门的加（改）装，包括试飞测试系统和试飞专用设备，如大气数据探测系统、颤振激励系统、重心调节系统和反尾旋装置等，以及这些系统在机上的调试。随着数字化设计技术进步，有时将飞行试验系统，包括试飞测试系统作为一个独立的飞机系统，进行全机一体化设计和安装，以便提高生产效率，加快试飞进度。

主要包括：①首飞大纲；②首飞地面滑行试验大纲；③首飞任务单，如有必要，首飞任务单应包括空中伴飞和空中摄影方案；④首飞监控和指挥技术方案；⑤机务和场务准备大纲；⑥应急处置方案；⑦首飞测试和数据处理方案；⑧质量安全大纲。

新型飞机的首飞往往被列入高级别的风险试飞科目，一是因为被试对象采用的新技术和新产品多，技术成熟度处在增长过程中；二是往往采用了一些新的试飞技术和新的试飞设施；三是试飞队伍，包括试飞员和试飞工程师对新产品和新技术的熟悉有一个适应过程；四是型号工程首飞压力大，除技术压力外，往往还有来自政治的、管理的、心理的和时间进度的压力。做好首飞风险分析，提出和落实风险化解和减压措施极其重要。

新型号飞机首飞前，除研发过程中有大量地面实验室和必要的空中实验室技术验证外，还必须针对首飞完成的工作有：①试验机的几何、重量和重心测量；②根据需要与可能，进行试验机转动惯性矩测量；③全机地面结构强度试验，首飞前至少要完成60%载荷的静力试验；④全机通电及发动机地面开车试验；⑤飞机结构地面振动试验；⑥飞行控制系统机上地面综合试验，必要时应进行飞机在环的飞行模拟试验；⑦飞机结构模态与飞行控制系统的耦合试验；⑧试飞测试系统（含飞行监控系统）联合地面试验；⑨电磁兼容性试验；⑩起落架收放试验；⑪人在环的地面飞行模拟培训和演练，包括首飞方案、应急处置方案、空中飞行与地面监控和指挥方案的培训和演练；⑫试飞员飞机座舱实习和训练，包括开车条件下对各系统的检查；⑬低、中、高速地面滑行试验等。

地面滑行试验对于确保首飞安全极为重要，因为这是新机在动态条件下，正式开展全系统的联合工作和运转，既包括飞机本身各系统联合工作和运转，又包括试飞改装、试飞测试与飞机系统的联合工作和运转，还包括试飞员、指挥员、地面监控人员和机务保障人员的联合工作和运转。基于飞行安全的考虑，地面高速滑行试验应作为首飞对待，特别是对于高速飞机，或者在跑道长度裕度不足够的情况下首飞，更应防止飞机意外起飞。

为了保障首飞安全和质量，首飞之前，质量安全监控部门通常要组织首飞评审。在中国，型号首飞评审一般包括技术质量评审和放飞评审。

技术质量评审主要内容是审核飞机技术状态是否达到设计规范要求。按照飞机设计划分专业，进行逐项评审，包括飞机总体、气动、结构、动力、系统、通用质量特性（含可靠性、维修性、测试性、保障性、生存性和安全性）以及飞机制造工艺和质量等。

首飞放飞评审主要内容是审核飞机首飞技术状态、试飞方案和试飞准备工作。包括：①首飞试验大纲、首飞任务单和应急处置方案；②试验机技术状态；③试飞测试；④地面监控；⑤试飞员和指挥员的技术水平和健康状况；⑥机务、场务和其他飞行保障；⑦试飞文件；⑧伴飞和/或伴飞摄影方案。

在技术质量评审和放飞评审完成后，由决策权威批准首飞。

首飞应遵循的原则是：①严格的气象条件，包括能见度（特别是机场能见度）、云量和云高、风速和风向等；②简洁的首飞构型，通常使用基本构型或干净构型，较轻的飞机重量，偏保守的重心范围；③“安全走廊”飞行剖面，在这个飞行包线内，飞机状态不确定性低，可预测性强；飞行品质、飞控稳定裕度、颤振和气动伺服弹性稳定裕度最好；飞机各系统工作条件最佳；④首飞空域选择，首飞空域应避开空中交通拥挤、人口稠密或重要设施所在地区的上空，确保一旦出现事故症候，具备应急处置的时机和环境、飞机迫降路线和被迫弃机的场域准备等；⑤循序渐进原则，飞机操纵由缓到急，由小到大，由简单到复杂；首飞可选择不收起落架或延后收起落架；一般不使用发动机加力状态，不进行大迎角飞行；⑥空地一体化，首飞中，试飞员和指挥员应保持密切沟通，地面监控人员应全程和实时跟踪飞行状态，及时提醒和指挥空中飞行，并通过比较和分析，检查地面预测结论的正确性和仿真模拟的可信度；⑦进场着陆的航线模拟，为了保证着陆安全，在实际着陆之前一般应安排适当高度上的模拟进场着陆飞行，这样既能预检查飞机的进场着陆特性，又可进一步演练操纵技术，熟悉进场着陆环境。

首飞后，通常要进行首飞总结。通过试飞员的感受、监控人员的评述、数据处理结果和飞行后机务检查，综合给出首飞评价。主要内容包括：①飞机的空气动力特性；②飞机的飞行性能、操纵性和稳定性；③驾驶员工作负荷和人机界面；④结构特性，特别是振动特性；⑤飞机构型（襟翼、前缘襟翼、减速板、起落架、配平机构）转换特性；⑥飞机各系统的功能；⑦起飞/着陆特性等。此外，还要通过试飞结果与首飞前的预测比较，验证和优化飞行仿真模型，包括起飞和着陆仿真模型，并据此调整和优化后续飞行试验计划和试飞任务单。