这些系科的设立是与祖国的命运紧密相连的。自1840年鸦片战争失败后，帝国主义列强迅速侵入并瓜分中国，使中国逐步沦为半封建半殖民地国家，中国人民处于水深 火热之中。1931年“九一八”事变日本帝国主义侵占中国东北神圣领土的侵略行径，强烈 地 激起广大中国人民尤其是青年学生的爱国热情，掀起了声势浩大的抗日救国运动。为了挽救 灾难深重的祖国，为了使中华民族强大起来，很多爱国青年远涉重洋赴欧、美学习航空，回 国后克服重重困难，以极大的爱国热情办航空系科，来造就中国的航空科技人才。又有很多爱 国青年抱着“航空救国”的强烈愿望报考各大学的航空工程系科。各高校航空系科的教师们为培养我国航空高级人才付出了辛勤的劳动，从1936年起至1949年新中国建立前，共培养了近千名毕业生。他们不仅在抗日战争和解放战争的岁月里参加了抗击日本帝国主义和国民 党反动派的斗争，也为新中国成立后发展航空工业和航空高等教育事业创造了条件，发挥了重要作用。
新中国的成立，开创了中国历史发展的新纪元，也为中国航空工业的创立、发展以及航空高等教育的新生开辟了广阔的前景。
新中国建立之初，为了不再受帝国主义的欺凌，国家把建立新兴的航空工业作为发展经济和巩固国防的一个重要支柱，给予高度重视和大力扶持，把人民空军和航空工业的建设提到重要 议事日程。与此同时，中央也极为重视航空高等教育事业的建设。1951年1月，中国政府代 表团赴苏联，在与苏联谈判援助中国建立航空工业时，就将发展中国的航空高等教育及聘请苏联专家事项作为重要内容。同年3月全国高等学校开始进行大规模的院系调整，对国内大学原 有的航空工程系、科作了初步调整：清华大学、北洋大学、西北工学院和厦门大学的航空系 ，合并成立清华大学航空工程学院；云南大学航空系并入四川大学航空系；原中央工业专科 学校航空科和华北大学航空系合并成立北京工业学院航空系。1952年5月，根据周恩来总理要办专门的航空大学的指示及中央军委作出的《关于航空工业建设的决议案》中筹建航空学院的决定 ，中央教育部又制定出全国高等学校院系调整计划，对航空院系作了进一步的调整。同年6月中央重工业部、中央教育部决定，并经国家财经委员会批准及中央军委同意，正式筹建北京航空学院。
1952年10月25日，在清华大学航空工程学院和四川大学、北京工业学院航空系合并的基础上，成立了新中国第一所航空航天科技大学——北京航空学院(1988年4月改名为北京航空航天大学，以下简称北航)。
建校初期，百事待兴。为加速建成北航，采取了“教学改革与基本建设齐头并进”的工作方针，遵照中央“一边倒”与“先搬过来后消化”的向苏联学习的方针，聘请了一批学模式进行了教学改革，建立了成套的教学管理组织和制度，设立了飞机、发动机两个系，各设置设计、工艺两个专业，成立了12个教研室、5个专业实验室，开始了对本科生和研究生的教学，使教学工作很快走上了正轨。在1953年10月正式进入新校址前，全校师生员工分散借居在清华大学、北京工业学院(现北京理工大学)等城内外三个地点。1953年5月在西北郊海淀区柏颜庄选定校址后，6月1日就在四周没有公路的一片农田及坟堆土洼上正式动工兴建，数千名建筑工人日夜奋战，半年之内就完成了6万平方米的建筑。同年10月全体学生及部分教职工即迁居新校，开始正常的学习与工作。计划中的基本建设任务到1957年基本完成，竣工面积135 245平方米，修建道路64 160平方米，完成投资3 560余万元。
1954年6月，武光被任命为北航第一任院长。同年，为适应航空工业建设的需要，北航增设飞机设备、航空材料两个系以及航空仪表与自动器、飞机电气设备、特种设备、金相热处理、铸造、压力加工和焊接7个专业。
1956年中共中央召开关于知识分子问题会议，会议关于“知识分子中间的绝大部分已经成为国家工作人员，已经为社会主义服务，已经是工人阶级的一部分”的论述和向科学进军的号召，给全校师生以极大的鼓舞。院党委及时召开了党员代表会议，动员向科学进军，并成立科学研究部统一规划、领导、组织全校科研工作，召开了北航第一届科学讨论会，出版《北京航空学院学报》，由此北航的教学和科研工作出现了新的局面。
1956~1957年，根据我国12年科学规划的要求，北航在国内率先设立导弹类、管理类以及理科与工科相结合的空气动力学等专业。增设了导弹设计、液体火箭发动机、空气动力学、无线电设备、航空工程经济、仪表工艺等专业，成立了当时国内航空高等院校惟一的航空工程经济系。这样就开始有了不同于苏联模式而根据我国航空工业实际需要自行设置的新专业，并成立了空气动力学、飞机结构力学及喷气发动机原理3个研究室。
为了贯彻中央提出的提高教学质量、贯彻全面发展的教育方针，这一时期党委明确提出“为提高航空工程师的培养质量而奋斗”的目标和任务，要求广大学生和青年教职工认真贯彻毛泽东主席关于“身体好、学习好、工作好”的指示；对全体教师和各级干部提出了负起全面培养学生的责任，自觉地把教学和教育工作统一起来的要求，加强政治理论教育，加强对体育活动的领导；认真贯彻“学少一点，学好一点”的原则，结合我国和北航的实际修订了教学计划，开展教学法工作；倡导广大学生要树立“艰苦顽强、独立钻研”的学习态度，培养自己独立工作的能力，组织多种多样的思想教育和群众文化体育活动，使这一时期学校教学秩序稳定，教学质量不断得到提高。
1958年，在党的总路线和教育方针指引下，北航开展勤工俭学，提倡并实践教学与科研、设计、 生产的四结合，开展了航空型号研制工作。全校师生在100天内，完成了周恩来总理亲自批准的“北京一号”轻型旅客机的研制，同年9月24日试飞成功，并进行了京沪间2 500公里的航线试飞；研制成功了我国第一枚探空火箭——“北京二号”，于同年9月22日在东北白城子靶场发射试验成功；研制成功了我国第一架无人驾驶飞机——“北京五号”，即在安2型飞机上安装了自行研制的无人驾驶控制系统，将该机改装成无人驾驶飞机，于同年9月25日试飞成功，为我国无人驾驶飞机的发展开了先河。
1958年9月28日至10月16日，在国防部举办的“北京航空学院‘十一’献礼展览会”上，展出了上述成果。周恩来、朱德、彭德怀、陈毅、刘伯承、聂荣臻、叶剑英、黄克诚等党政军领导110多人前往参观。周恩来总理作了指示，朱德等5位元帅在参观时题了词。结合型号研制，教师理论联系实际地指导高年级学生真刀真枪进行毕业设计，不仅提高了教师的业务水平和思想政治水平，推动教学与科研的发展，也提高了学生的培养质量，还出现了艰苦奋斗、敢想敢干、勇于创新的好风尚。同年，北航还成立了全国第一个火箭系和航空无线电系。
1958年新设立解算装置、火箭地面机械与发射装置专业。1959年又设立航空非金属材料、腐 与表面保护、无线电导航、雷达、遥控遥测、航空原子能发动机设计等新专业，建立了火箭发动机、导弹控制系统等研究室，连同前已建立的空气动力学、飞机结构力学、喷气发动机原理及陀螺仪研究室，形成了进一步开展科研工作的中心。1959年5月，中共中央发布了《关于在 高等学校中指定一批重点学校的决定》，北航成为全国第一批16所重点高校之一。 这是对北航成 立7年来工作的充分肯定。
1959~1960年还进行了运动机、高空高速靶机、单人飞行器、伊尔18型飞机无人驾驶控制系统、中程导弹、冲压发动机等型号及各种国防新技术研究。与沈阳滑翔机厂共同设计制造的我国第一架运动机于1960年试制成功。在高强度耐热钛合金及铝合金、液浮陀螺、银锌高能 电池、水银引电器、高温电阻丝、化学铣切工艺、电脉冲工艺等新材料、新元件、新工艺等研制上也取得了成功。建立了超音速风洞、热应力实验、冲压发动机试车台、中推力液体火 箭发动机试车台、动态模拟设备及高空实验室等多项重大实验设备。1960年增设航空核动力、航空工艺和工程物理系，1961年又设立飞行器自动控制系。至此，北航已设立了10个系35 个专业。
1961年以后，北航认真贯彻了“调整、巩固、充实、提高”方针和“高教60条”，压缩规 模，修订教学计划，减少学时，贯彻“少而精”的教学原则，整顿了教学秩序，对在前3年“教育革命”中大搞群众运动，违反了教学工作中教师起主导作用的教育规律以及科 研工作后期战线过长、计划指标过高、速度要求过快的做法，在实际工作中得到了纠正。在专业上也作了调整，取消了核动力系和工程物理系，专业数减为25个。调整工作取得了成效 。这一阶段的室内爆炸成形工艺、全晶体化多普勒导航雷达、28路遥测设备、0.02微米精度 陀螺动平衡机、浮子式积分陀螺仪等科研成果属国内首创或达到国内先进水平。还进行了高 空高速靶机的研制和美制高空无人驾驶照相侦察机残骸的分析等工作。研究室的设置经过调整后 确定为空气动力学、飞机结构力学、航空喷气发动机、陀螺仪表及惯性导航、无人驾驶飞机控制技术、液体火箭发动机、无线电导航、自动控制技术、航空核动力及测试技术等10个。
1966年“文化大革命”开始，正常教学工作中断，当时在校的4 968名学生全部停课，学校停止招生，广大干部、教师受到严重迫害，教学、科研和学校各方面工作遭到全面破坏。1971 年开始招收具有初中以上文化程度的、有实践经验的工农兵学员，到1976年共招收普通班学 员4558名(学制3年)、进修班学员1067名(学制1年)。由于学员文化程度参差不齐，各门课程起点低，又以“ 阶级斗争”作为主课，违背学校教育的客观规律，严重地影响了教学质量，使得人才培养质 量和数量都严重下降。广大教职工为维护教学科研正常秩序进行了各方面的斗争和抵制，在极其困难的条件下，想方设法提高教学质量，坚持科学研究。相继开展了高空高速靶机、高空无人驾驶照相侦察机、歼6飞行模拟器等型号研制并且承担了200多项的课题研究，还率先在国内研 制成功全金属蜂窝机翼胶接工艺及设备、X—6000吨橡皮囊成形液压机及X—1200吨立式橡皮 囊深压延液压成形机、无氰镀镉钛新工艺、700°Ｃ温度自补偿电阻应变片及高温粘结剂、无侦5高空无人驾驶照相侦察机及其地面设备、涡喷11发动机等项目，在国内处于领先地位。“文革”期间研制成功的很多项目在1978年召开的全国科学大会上获得了奖励。1976年10月粉碎“四人帮”之后，通过拨乱反正，北航的教学与科研工作逐步转向正常，出现了欣欣向荣、全面发展、质量与效益同步增长的景象。
1977年恢复全国高等学校统一招生，1978年又恢复研究生招生。1978年北航按6大类21个专业组织本科生招生，它们是：飞行器设计类，含飞机设计、有翼导弹设计、飞行器高空设备3个专业；航空工程数学力学类，含空气动力学和飞行力学、航空结构力学与强度2个专业； 航空发动机设计类，含航空发动机设计、固体火箭发动机设计2个专业；航空材料及机械制造工程类，含航空金属材料及热处理、航空非金属材料及成形工艺、金属腐蚀与防护、航空焊接、飞行器制造工程5个专业；航空自动控制类，含航空陀螺仪表与惯性导航、航空仪表与传感器、航空液压气压附件、航空电机电器、飞行器自动控制5个专业；航空电子及计算技术类，含遥控遥测、电子计算机、雷达与导航、微波技术4个专业。
1978年7月成立计算机科学与工程系，11月恢复制造工程系的建制。
这一年制定了北航8年(1978~1985年)科学技术发展规划，组建了无人机研究所，恢复了空气动力学研究室，成立了发动机部件研究所。
1978年12月，党的十一届三中全会作出把工作重点转移到社会主义现代化建设上来的战略决策，北航的教学、科研等各方面工作进入了蓬勃发展的新时期。1979年，根据中央提出的“调整、改革、整顿、提高”方针的精神，学校在加强党的建设和思想政治工作的基础上，开始将工作重点转移到教学、科研工作中去。“文化大革命”使党的肌体受到严重损害。为了摆脱多年来“左”的思想的束缚、影响和林彪、“四人帮”假马克思主义谬论的毒害，使广大党员干部在政治上、思想上与党中央保持一致，北航于1979年下半年集中进行“实践是检验真理唯一标准”讨论的补课，从1980年至1983年，又先后召开过7次100人左右的扩大的党委学习会、8次400人左右的基层干部学习会，举办过200多人参加的经济理论读书班和有227人参加的《邓小平文选》读书班，组织了中央关于“全国重点高等学校应努力办成教育中心和科学研究中心”指示的学习和讨论，使党员干部的思想逐步从“左”的束缚中解放出来，提高对三中全会重新确立马克思主义的思 想路线、政治路线和组织路线的伟大意义的认识，增强了对党中央的信任、拥护和爱戴，保证了学校党组织的团结一致和党的路线、方针、政策在学校的贯彻执行。学习和讨论也为明确办学方向，即把北航建设成为既是教育中心，又是科研中心，以工为主，理工结合，重视管理的社会主义的重点航空航天科学技术大学奠定了坚实的思想基础。
1979年学院党委调整和加强了领导班子的建设，贯彻执行了党委领导下的院长分工负责制， 初步克服了党政不分的倾向，建立起院长办公会议和党委、教学科研、后勤三个方面的办公会议制度，逐步加强了院行政领导的职能，以有利于工作着重点的转移。
同年，设立了院学术委员会，围绕认真整顿教学秩序、提高教学质量的总要求，修订了教学计划，成立了第一、第二基础课部(1984年对外分别称应用数学与应用物理系和机械工程与电气工程系)，开始试行学分制教学，对外语、高等数学课采取分班教学，提出外语教学4年不断线，积极酝酿启发式教学、加强学生能力培养的教改试点；加强了对科研项目的计划管理， 逐步使全院科研项目纳入国家计划和航空工业部科研规划，召开了院第四届科学讨论会。
1980年3月召开了全院第二次实验室工作会议，由此持续开展了有组织、有领导的为期3年的全院实验室整顿验收工作，为80年代新的发展打下了良好的基础。9月，学校对飞行器设计与 应用力学系05大班的104名新生，进行启发式教学、加强学 生能 力培养的教改试点。在整个试点过程中，都贯穿着教师讲授为主与学生自学相结合的原则， 大力精简讲授的教材，压缩讲课时数，安排自学时间，充分调动教与学两方面的积极性。同年学校形成拓宽专业、按学科划分专业类的设想，把几个相近的专业合并为一个专业类，按专业类招生和培养，按专业分配，在同一专业类中，不同专业约有200学时的不同的选修课。
这一年院长沈元教授当选为中国科学院学部委员。
