试飞员不同于一般的飞行员，它不仅是一名飞机驾驶员，还是飞机研制的参与者，更是飞行试验任务的直接执行者。

在飞机研制的初期，试飞员就参与飞机设计的相关工作，从飞机使用和安全等方面，对飞机设计方案进行评估，提出意见。

试飞员通过试飞给出飞机安全使用的飞行包线，告诉飞行员在这个飞行包线范围内飞行就是安全的。试飞员不仅要找到飞行边界，还要故意超过临界点飞行，并最终摸索出改出方法。典型的例子就是飞机的小速度边界试飞，飞机的最小速度有一个临界点，小于这个速度，飞机就可能进入失速和尾旋。试飞员首先要摸索出这个临界速度到底是多少，然后还要故意超出这个临界点进入尾旋，摸索出一套改出的方法。

试飞员通过试飞最大限度地暴露飞机存在的设计缺陷，为飞机的改进提供依据。如果在试飞阶段，缺陷问题暴露不出来，这些问题就会成为隐患，直接影响今后飞机的使用。

试飞员通过试飞把飞机的潜能飞出来，苏-27飞机之所以有名，就是因为它可以做“眼镜蛇”机动，这个机动并不是设计师刻意设计出来的，而是试飞员在试飞当中飞出来的。如果在试飞阶段没有把飞机的全部潜能都挖掘出来，就会严重影响飞机性能的发挥，甚至会埋没一种好飞机。因此飞机的设计和生产都不容易，而真正把飞机飞上天、把它的问题都暴露出来、把它的潜能都挖掘出来的试飞更不容易。

飞行试验的风险性、挑战性和不确定性，对试飞员的综合素质提出了很高的要求。试飞员既要有高超的飞行技能、丰富的飞行经验，还要有较深的理论知识底蕴，更要有良好的心理素质、诚实的个人品质和勇敢的献身精神。在中国的航空发展史上，涌现了一批英雄试飞员群体,他们中有善于钻研的“科研试飞英雄”王昂、滑俊，有舍生忘死驾驶严重故障飞机“飞豹”成功返航的“试飞英雄”黄炳新，有临危不乱成功挽救科研试飞飞机的“英雄试飞员”李中华等。