扑翼飞行器的设想由来已久，早在春秋战国时期，就有人试图制造能飞的木鸟。15世纪的意大利科学家、发明家兼艺术家——达·芬奇（Leonardo da Vinci，1452～1519）曾绘制过扑翼飞行器的草图。1930年，一架意大利的扑翼飞行器曾进行过试飞。但是由于关于扑翼的空气动力学尚未成熟，且在材料以及结构方面的问题一直未能解决，真正实用的扑翼飞行器并没有制造出来。

随着现代材料技术、空气动力学以及加工技术的发展，人们已经能够制造出一些接近实用的扑翼飞行器。从仿生类别上来看，扑翼飞行器可以分为仿鸟类扑翼飞行器和仿昆虫类扑翼飞行器两种。其中仿鸟类扑翼飞行器的扑翼扇动频率低，翼面面积大，因此较为容易制造。而仿昆虫类扑翼飞行器的扑翼扇动频率高，翼面面积小，因此制造难度也比较大，但是该类飞行器有一个非常大的优点就是能够很方便地实现悬停。

现代扑翼飞行器虽然已经能够实现较好的飞行与控制，但距离实用还有一定的差距，无法广泛使用。现代扑翼飞行器仍面临着气动效率低、动力及结构要求高以及材料要求高等一系列问题。例如，微小型扑翼飞行器的飞行过程属于低雷诺数、非常定过程，科学家仍然无法完全了解扑翼扇动过程中的空气流动模型以及准确的气动力变化，其相关研究完全依赖于实验。