莱特兄弟是美国俄亥俄州人，威尔伯·莱特生于1867年4月16日，他的弟弟奥维尔·莱特生于1871年8月19日。两兄弟的父亲是一个牧羊人，母亲是一位音乐教师。他们的父亲米尔顿·莱特从不指责他们把身上仅有的一点儿零用钱花在买工具、材料上，反而常在这方面鼓励他们。他还敦促孩子们尽量多地挣钱来弥补他们创造性劳动所需要的开销。
莱特兄弟几乎在懂事的时候就对机械产生了浓厚的兴趣。成年后的奥维尔每当向别人回忆自己童年生活时，讲的几乎都是与机械设计有关的故事。他常常津津乐道地回忆起在他5岁生日那天，在一大堆生日礼物中，他首先看中了一只回旋陀螺，这让他小小的心灵第一次感到对这种未知的事物有一种莫名的喜爱。
莱特兄弟从小就对机械有着很强烈的爱好，从小就喜欢拆拆弄弄。他们尤其对一些旧时钟、磅秤最感兴趣。因为威尔伯比奥维尔长4岁，奥维尔当然是全听哥哥的。威尔伯常将街道上的破铜烂铁搬回家“研究”，奥维尔则跑前跑后，呼哧呼哧地帮哥哥将这些“宝贝”搬回家里后院的小仓库里。
1878年6月，当奥维尔7岁，威尔伯11岁时，由于父亲被选为基督教联合兄弟派教会的主教，他们全家从俄亥俄州的代顿市搬到了依阿华州的锡德腊皮兹市，住在该市的亚当街。莱特一家刚搬到新居不久就发生了一件事情，这件事不但对威尔伯和奥维尔未来的生活有着巨大的影响，而且对全人类都有着深远的意义。
1878年的圣诞节，莱特兄弟的爸爸给他们带回了一个“蝴蝶”玩具，爸爸告诉他们这是飞螺旋，能在空中飞得高高的。“只有鸟才能飞呢！它怎么也会飞？”威尔伯有点怀疑，为了打消兄弟俩心中的疑问，爸爸当场做了表演。只见他先把上面的橡皮筋扭好，一松手，它就发出呜呜的声音，向空中高高地飞去。兄弟俩这才相信，除了鸟、蝴蝶之外，人工制造的东西，也可以飞上天。于是，弟兄俩便把它拆开了，想从中探索一下，它为何能飞上天去。
从这以后，在他们的幼小心灵里，又一颗小小的种子萌发了，也就是这颗种子在未来的几十年内长成了一棵参天大树，也让兄弟俩名垂千古。很多年以后，奥维尔表达了他对自己这个虽然破旧但很温暖的家的一个想法。他的一个朋友对他说：“虽然你们完成了伟大的业绩，可你们并没有赚钱的想法。事实表明，莱特兄弟将永远是美国青年的榜样，没有特殊条件也能取得成功。”
“可是，”奥维尔严肃地说，“这不是事实，因为，你瞧，我们确实是有特殊条件的。”
“你说的特殊条件指的是什么呢？”
“简单地说，就是我们幸运地生活在这样一个家庭环境里。在家里，大人们总是热情鼓励孩子们去追求知识，去调查研究一切奇特的现象。如果换了另一个家庭环境，我们的好奇心也许早在它结出果实以前被扼杀了。”
1896年，两兄弟听说了德国航空先驱奥托·李林达尔（又译奥托·李林塔尔）在滑翔飞行中不幸遇难的消息。也许这条消息对所有梦想能够飞翔的人们都是一个打击，但熟悉机械装置的莱特兄弟却认为，人类已经有足够的实力可以进行飞行尝试了，李林达尔的问题在于他还没有来得及发现操纵飞机的诀窍。对李林达尔的失败进行了一番总结后，莱特兄弟满怀激情地投入了对动力飞行的钻研。
莱特兄弟不仅努力掌握前人的研究成果，而且十分注意直接向活生生的飞行物——鸟类学习。他们常常仰面朝天躺在地上，一连几个小时仔细观察鹰在空中的飞行，研究和思考它们起飞、升降和盘旋的原理。当年他们提出的许多新颖想法，都在以后的航空工业中得到了应用。
在吸取前人经验教训的基础上，莱特兄弟开始了飞行器的研制。兄弟俩的配合非常好，可以说是非常完美，威尔伯曾说过：“奥维尔和我一起生活，共同工作，而且简直是共同思维，就和一个人一样。”
最初兄弟俩努力制造全尺寸的滑翔机，接连四个夏天，他们前往北卡罗来纳州旅行，目的地是个与世隔离的岬角。气象部门向他们建议，岬角风力大，是有利的练习场。之后不久，他们制作了第一架无人驾驶双翼滑翔机，把它像风筝一样放上了天。他们又在飞机的前面安装了升降舵，也就是一种摆动舵，可以用来操纵横轴。
1900年10月的一个傍晚，威尔伯·莱特趴在易碎的滑翔机骨架上，迎着海风飘了起来，他成功了。虽然这只是几秒钟的飞行，只有1米多高，但莱特兄弟的成就超过了试图靠移动身体重量操纵飞行的李林达尔。第二年，兄弟俩在上次制作的基础上，经过多次改进，又制成了一架滑翔机。这年秋天，他们又来到基蒂霍克海边，一试验，飞行高度一下子达到180米之高。
从1903年夏季开始，莱特兄弟着手制造了一架靠动力飞行的飞机，这也就是著名的“飞行者一号”的双翼机。动力飞行首先需要一台发动机，但当时市面上根本没有飞机的发动机出售，也没有一家公司愿意冒险制造航空发动机。但是兄弟俩并没有气馁，他们请了机械师来帮他们制造了一台大约12马力、重77.2千克的活塞式发动机。有了发动机，威尔伯和奥维尔只盼着多风的秋季能早日到来。10月中旬，“飞行者号”组装完毕，奥维尔对新飞行器非常满意，“这是我们迄今为止造得最好的一架飞机。它非常听话。”“飞行者一号”的每一根“肋条”都是他们亲手制作而成。不难想象它们对这架飞机倾注了自己所有的感情，就等待它在众人面前展翅的一天。
奇迹发生在1903年12月17日！这天清晨，美国北卡罗莱纳州的基蒂霍克还在沉睡，天气寒冷，刮着大风，空旷的沙滩上静静地停放着一个带着巨大双翼的怪家伙，这就是人类历史上第一架飞机——“飞行者一号”。空旷的场地上冷冷清清，到现场观看的只有5个人。10时35分，一切准备就绪。为了能够率先登机试飞，兄弟俩决定以掷硬币的方式确定谁先登机，结果弟弟奥维尔赢了。
奥维尔爬上“飞行者一号”的下机翼，俯卧于操纵杆后面的位置上，手中紧紧握着木制操纵杆，威尔伯则开动发动机并推动它滑行。飞机在发动机的作用下先是剧烈震动，几秒钟后便在自身动力的推动下从高坡上缓缓滑下，在飞机达到一定速度后，威尔伯松开手，飞机像小鸟一样离开地面，飞上了天空。虽然“飞行者一号”飞得很不平稳，甚至有点跌跌撞撞，但是它毕竟在空中飞行了12秒共36.5米，才落在沙滩上。接着，他们又轮换着进行了3次飞行。在当天的最后一次飞行中，威尔伯在30千米的风速下，用59秒飞了260米。人们梦寐以求的载人空中持续动力飞行终于成功了！不幸的是，几分钟后，一阵突然刮来的狂风把“飞行者一号”掀翻了，飞机严重损坏，但它已经完成了历史使命。从此“飞行者一号”再也没有重返蓝天，但它的复制品被珍藏在华盛顿国家航空航天博物馆内，标志着人类动力航空史就此拉开了帷幕。
然而，令人遗憾的是莱特兄弟的成功并没有立即得到美国政府和公众的重视与承认，人们甚至怀疑这一消息的真实性，大多数报纸都拒绝报道。
1904—1905年，莱特兄弟又相继制造了“飞行者二号”和“飞行者三号”。1906年，莱特兄弟在美国的飞机专利申请得到承认。然而，所有这些仍没有引起新闻界的真正重视，他们将这一发明在马厩里存放了两年。最终还是美国军方意识到了它的强大潜力。1908年年初，当莱特兄弟第六架飞机制造成功之际，美国陆军部表示愿意观看他们的一次飞行表演。此时，法国也愿意购买他们的专利。
1908年8月8日，在法国巴黎附近的勒芒赛马场，威尔伯驾驶“莱特A型”飞机围着赛马场在空中飞行了一分半钟，飞行高度为10米，令在场观众惊叹不已。这个消息很快通过电报传到了世界各地。《伦敦每日镜报》惊呼那架飞机是“迄今制造的最神奇的飞行器”。一时间，颁奖、授勋络绎不绝。欧洲一些企业家，也开始争相购买他们的专利。威尔伯进行了100多次飞行表演，在欧洲掀起了航空热潮。
1908年，莱特兄弟在巴黎、伦敦和华盛顿赢得了很多荣誉，美国总统塔夫脱称赞“这对杰出的美国兄弟全身心地投入了飞机制造事业”。至此，莱特兄弟声名大振。
1911年，威尔伯染上了伤寒，去世时年仅44岁。奥维尔性格腼腆，不善于抛头露面，三年后他把公司卖给了纽约的一个金融家，自己则在位于戴顿的一所住宅里度过了后半生。1948年，当这位77岁的飞机发明者即将离开人世时，仍然向往着高飞蓝天，在同年1月30日与世长辞，这也代表着航空界一颗璀璨的巨星殒落了。美国举国上下一片悲哀，许多国家悬挂半旗致哀，人们深深地怀念这位航空史上伟大的先驱者和发明家！