W powołanej 28 listopada 1918 r. Sekcji Żeglugi Napowietrznej Ministerstwa Spraw Wojskowych (przemianowanej następnie na Departament Żeglugi Napowietrznej) w grudniu 1918 r. utworzono pod kierunkiem płk inż. Jana Wroczyńskiego Dział Naukowo-Techniczny, przemianowany następnie na Wydział Naukowo-Techniczny. W 1919 r. kierownictwo Wydziału objął ppor. inż. Mieczysław Pietraszek. po nim ppor. inż. Gustaw Mokrzycki, w 1920 r. ppor. inż. Klemens Filipowski a w 1921 r. mjr pil. Stanisław Sarnowski. W 1919 r. w Wydziale został utworzony Referat Silnikowy prowadzony przez inż. Kazimierza Wolskiego oraz Referat Płatowcowy, który prowadził inż. Stanisław Cywiński. Na zamówienie Wydziału inż. Władysław Zalewski zaprojektował w 1919 r. samolot wywiadowczy WZ-VII, a po jego odrzuceniu WZ-VIII "De-Że-Pe", którego budowę podjęły Centralne Warsztaty Lotnicze.

Jednym z zadań Wydziału było wytypowanie w końcu 1919 r. zakładów, w których można by było rozwinąć produkcję samolotów. Kolejnym zadaniem była kontrola materiałów, kontrola budowy samolotów oraz opracowywanie warunków technicznych jakie te samoloty mają spełniać. W lutym 1920 r. zawarto pierwszą umowę z wytwórnią Zakłady Mechaniczne Plage i Laśkiewicz w Lublinie.

11.11.1921 r. Wydział Naukowo-Techniczny został przekształcony w Wojskową Centralę Badań Lotniczych (WCBL), której organizatorem i pierwszym kierownikiem został ppłk doc. inż. Zdzisław Zych-Płodowski, wykładowca mechaniki i budowy płatowców na Politechnice Warszawskiej. Do 1923 r. w WCBL było zatrudnionych 12 osób. Do ich zadań należało badanie sprzętu lotniczego, odbiór samolotów oraz nadzór techniczny nad produkcją. W 1922 r. w WCBL powołano laboratorium aerodynamiczne, którego kierownikiem został mjr Stanisław Lechowicz następnie, inż. K. Filipowski, a pracownikami inż. Jan Wołowski i majster Leonard Galon. Utworzono Oddział Prób Materiałów Lotniczych pod kierunkiem inż. Kazimierza Wolskiego. Trzecią komórką WCBL był Oddział Prób Maszyn Lotniczych, kierowany przez inż. Mieczysława Pęczalskiego, kierownika laboratorium wytrzymałości tworzyw lotniczych. Tutaj referat płatowcowy prowadził inż. Tadeusz Baudouin de Courtenay, a referat silnikowy dość długo nie był obsadzony. J. Wołowski w 1922 r. opracował projekt samolotu o automatycznej stateczności, którego model przebadano w tunelu aerodynamicznym Politechniki Warszawskiej. W 1923 r. zadecydowano nie podejmować budowy tego samolotu. W połowie 1923 r. WCBL zrezygnowała z laboratorium aerodynamicznego wobec rozwoju takiego laboratorium na Politechnice Warszawskiej. Kierownictwo i część działów WCBL mieściło się w budynkach 1. Pułku Lotniczego przy ul. Rakowieckiej w Warszawie. Laboratoria znajdowały się w budynku administracyjnym Centralnych Warsztatów Lotniczych przy ul. Puławskiej 2/4.

W celu zmniejszenia obowiązków administracyjnych w 1922 r. wydzielono z WCBL Kierownictwo Centralnych Zakładów Lotniczych, któremu podlegały Centralne Warsztaty Lotnicze i Składy CZL. Wspomniane kierownictwo CZL roztoczyło nadzór nad przemysłem lotniczym i warsztatami lotniczymi oraz odbiorem sprzętu. Kierownictwu CZL podporządkowano też WCBL, w gestii której nadal pozostały sprawy badań sprzętu i materiałów, opiniowanie problemów technicznych produkcji lotniczej i wypadków lotniczych, opracowywanie warunków technicznych oraz instrukcji użytkowania samolotów i silników, a także opiniowanie pomysłów wynalazczych. Wśród projektów zgłoszonych w 1923 r. do zaopiniowania znalazł się pomysł M. Krajewskiego z Warszawy wyposażenia samolot w pionowo umieszczony w kadłubie silnik rakietowy umożliwiający pionowy start. T. Wiśniewski z Poznania przedstawił realny projekt sterowania samolotem przez radio. Gdy na samolotach Ansaldo A-300 oraz Bristol F-2B trzeba było zabudować aparaty fotograficzne, a w Bristolu wzmocnić kadłub, projekty przeróbek w 1923 r. wykonała WCBL.

W 1924 r. w WCBL została zatwierdzona dokumentacja samolotu D-1 projektu Jerzego Dąbrowskiego, a w 1925 r. samolotu JD-2 konstrukcji Jerzego Drzewieckiego. Biuro Konstrukcyjne WCBL w 1925 r. opracowało pod kierunkiem inż. Władysława Zalewskiego projekt pierwszego polskiego samolotu wojskowego WZ-X, który zbudowano w CWL i oblatano w sierpniu 1926 r. Wiosną 1926 r. pod kontrolą WCBL zostały wykonane pierwsze w Polsce próby statyczne samolotów Bartel BM-2 oraz JD-2.

W dniu 1.08.1926 r., Wojskową Centralę Badań Lotniczych przemianowano na Instytut Badań Technicznych Lotnictwa (IBTL), podległy Departamentowi Żeglugi Powietrznej MSWojsk. Pierwszym kierownikiem IBTL został ppłk obs. inż. Janusz de Beaurain, , a w 1929 p.o. kierownika był ppłk pil. Wiktor Szandorowski. Zadaniami Instytutu były przede wszystkim badania różnego typu statków powietrznych, silników, uzbrojenia i osprzętu lotniczego. Gwałtowny rozwój Instytutu nastąpił za sprawą nowego kierownika prof. Gustawa Mokrzyckiego, który objął kierownictwo 1.01.1930 r. Dokonał on głębokiej reorganizacji Instytutu, nadając mu naukowo-badawczy charakter, oraz zaangażował pracowników o wysokich kwalifikacjach. W ciągu niespełna dwóch lat G. Mokrzycki poważnie podniósł poziom instytutu. W tym czasie został utworzony Samodzielny Dywizjon Doświadczalny, przeprowadzający dla instytutu próby użytkowe samolotów. Na początku 1931 r. liczba pracowników IBTL wynosiła 177 osób. W końcu 1931 r. p.o. kierownika IBTL został ppłk Józef Zajączkowski. W sierpniu 1933 r. stanowisko kierownika instytutu objął ppłk Aleksander Brzazgacz. W 1936 r. w instytucie było zatrudnionych ponad 700 osób.

W 1936 r. IBTL przemianowano na Instytut Techniczny Lotnictwa, podległy Dowództwu Lotnictwa. Od sierpnia 1936 r. obowiązki kierownika pełnił płk pil. Stanisław Krajewski. W czerwcu 1937 r. kierownikiem ITL został ppłk inż. Franciszek Rudnicki. Kierownictwo wraz z oddziałami administracyjnymi ITL początkowo mieściło się przy ul. Puławskiej 4/6, a później częściowo przeniosło się do budynku przy ul. Racławickiej 6. Oddział technologiczny, dzielący się na wydziały materiałów i paliw mieścił się przy ul. Puławskiej 2, na byłym terenie wytwórni PZL na Mokotowie. Oddział silników mieścił się w forcie Zbarż, kilkaset metrów na wschód od lotniska Okęcie. W ITL znajdowały się również: Oddział Prób w Locie (uprzednio zwany Stacja Płatowcowa), Oddział Uzbrojenia, Oddział Technologiczny, Oddział Płatowców z wydziałem obliczeniowym i wydziałem przepisów. Do 1934 r. mieścił się on na lotnisku mokotowskim, a następnie został przeniesiony do hangaru nr 10 na wschodniej stronie lotniska Okęcie. Oddziału Wyposażenia dzielił się na wydział przyrządów pokładowych, wydział elektroradio, wydział foto i wydział optyczny. Oddział Techniczny opracowywał instrukcje, sprawozdania i wydawnictwa. Znajdował się również Samodzielny Dyon Doświadczalny.

Wszystkie projekty samolotów były sprawdzane i zatwierdzane przez IBTL-ITL, a wszystkie samoloty i szybowce zbudowane w Polsce w latach 1929-1939 i dopuszczone do użytkowania przeszły przez próby w locie w instytucie. Do momentu wybuchu II wojny światowej w IBTL-ITL przebadano ponad 140 samolotów i szybowców, w tym tak słynne konstrukcje, takie jak PZL P-7, PZL P-11, PZL-23 "Karaś", PZL P-24, PZL-37 "Łoś", PZL-43 i wiele innych.

Wybuch wojny przerwał rozwój Instytutu. Podczas okupacji pracował jednak w ramach struktur Armii Krajowej zespół o kryptonimie Dural nawiązujący do przedwojennej tradycji i tworzący dział naukowy Wydziału Przemysłu Lotniczego Komendy Głównej AK.

Po wojnie w oparciu o członków byłego zespołu Dural oraz inżynierów powracających z emigracji utworzono Instytut Techniczny Lotnictwa (ITL). We wrześniu 1946 r. przeprowadzono próby w locie samolotu LWD "Szpak-2", a w rok później szybowca IS-1 "Sęp". Zaraz po zakończeniu wojny wysłano z Instytutu grupy poszukiwawcze dla zabezpieczenia i zwiezienia m.in. zdobycznych zespołów napędowych, zwłaszcza najnowszych konstrukcji, w tym silników odrzutowych, mających największe znaczenie dla rozwoju lotnictwa. W Instytucie zgromadzono wówczas dla studiów m.in. silniki turboodrzutowe Junkers Jumo 004, BMW 003, rakietowe na paliwo ciekłe: Walter 109-507 (dla latających bomb Hs-293A), pomocnicze startowe Walter Starthilfe 109-501 o ciągu 1500 kg, agregaty i silniki dla pocisku V-2 itp. Trofea były niekompletne i minęło nieco czasu nim niektóre z nich poskładano w całość i odważono się na ich odpalenie na stanowiskach próbnych. W 1948 r. uruchomiono odbudowany w Instytucie silnik Jumo 004, zapoczątkowując badania nad tym rodzajem napędu. Dwa takie silniki zamierzano wykorzystać w projektowanym tunelu aerodynamicznym dużych prędkości.

Dnia 1.06.1948 r. ITL przemianowano na Główny Instytut Lotnictwa (GIL). W tym samym roku został utworzony śmigłowcowy zespół konstrukcyjny w składzie: prof. dr Zbigniew Brzoska, inż. Bronisław Żurakowski, inż. Tadeusz Chyliński i Jan Korfeld-Kornacki. Rozwijano wówczas ambitny program doświadczalnego śmigłowca BŻ-1 "Gil" (SP-GIL), który został oblatany w 1950 r. W 1948 r. prof. Władysław Fiszdon opracował projekty samolotów: myśliwskiego ITL M.48 i aerofotogrametrycznego ITL Aerofoto 48. Prowadzono również prace rozwojowe nad bezzałogowym samolotem rozpoznawczym SWS "Upiór" oraz projektem kierowanej bomby ślizgowej BSS (BSK). Natomiast prof. Zbigniew Brzoska oraz dr Ryszard Orłowski opracowali koncepcję rotodyny, czyli hybrydy samolotu i  wiatrakowca. W 1951 r. R. Orłowski opracował projekt samolotu holowniczego RO-H.

Jednak presja ZSRR na wdrożenie produkcji konstrukcji radzieckiej spowodowała ograniczenie własnych prac badawczo- rozwojowych na rzecz adaptacji licencji na potrzeby rodzimego przemysłu. Początkowo dotyczyło to samolotów Polikarpow Po-2 (budowane jako CSS-13), lecz później wdrażano bardzo zaawansowane technicznie myśliwce odrzutowe Mikojan MiG-15, Mikojan MiG-15bis i Mikojan MiG-17F. Gwałtowny skok w rozwoju technicznym i ilościowym polskiego lotnictwa wpłynął jednak szybko na zmianę polityki.

Dnia 3.02.1952 r. nazwę instytutu zmieniono na Instytut Lotnictwa (IL). Po likwidacji Lotniczych Warsztatów Doświadczalnych (LWD) i Centralnego Studium Samolotów (CSS) w lipcu (wg innych źródeł- jesienią 1952 r.) utworzono w Instytucie Lotnictwa biura konstrukcyjne: samolotów szkolno-treningowych, śmigłowcowe, lekkich samolotów transportowych oraz silnikowe. W tym pierwszym- TKP-1, kierowanym przez Tadeusza Sołtyka, powstawały kolejne generacje samolotów szkolnych dla wojska: TS-7 "Chwat", TS-9 "Junak-3", TS-8 "Bies" i TS-11 "Iskra" oraz opracowano samolot sanitarny CSS S-13. W czasie opracowywania dokumentacji szczegółowej samolotu "Bies" rozważany był projekt wykonania odmiany tego samolotu, jako samolotu kurierskiego "Goniec".

Instytut Lotnictwa doprowadził prace nad samolotem "Iskra" do etapu makiety, po czym utworzone biuro konstrukcyjne w całości przeniesione zostało do WSK Okęcie jako Ośrodek Konstrukcji Lotniczych. Instytutowi Lotnictwa pozostawiono tylko zadanie opracowania jednostki napędowej oraz przeprowadzenia prób samolotu. Równolegle do prac nad projektem samolotu TS-11 "Iskra", zespół konstruktorów z Instytutu Lotnictwa w składzie: mgr inż. Tadeusz Chyliński, mgr inż. Jerzy Haraźny i mgr inż. Justyn Sandauer, opracował w 1957 r. porównawczy projekt wstępny samolotu szkolno-treningowego IL "As". Do dalszej realizacji wybrano jednak projekt TS-11. Opracowany został również projekt doświadczalnego modelowego obiektu latającego ze składanym wirnikiem (prof. Zbigniew Brzoska, inż. R. Orłowski).

W 1954 r. utworzono płatowcowe biuro konstrukcyjne TKP-2 pod kierownictwem prof. dr. Franciszka Misztala. Jednym z pierwszych podjętych tematów był projekt wstępny bojowego samolotu odrzutowego (myśliwskiego), który otrzymał oznaczenie FM-13. Opracowanie FM-13 osiągnęło zaledwie wstępną fazę studium. Głównym tematem prac zespołu prof. dr. Franciszka Misztala stały się następnie samoloty transportowe FM-11 i FM-12. Po dołączeniu do zespołu prof. dr. inż. Leszka Dulęby powstał w 1956 r. nowy projekt 14-miejscowego samolotu MD-12/2s (tj. dwusilnikowego). Później powstała czterosilnikowa wersja, początkowo oznaczonego MD-12/4s-bis, a znanego później jako MD-12. W grudniu 1957 r. zespół prof. dr. inż. Misztala i prof. dr. inż. Dulęby został przeniesiony do Ośrodka Konstrukcji Lotniczych przy WSK Okęcie. Produkcji seryjnej samolotu nie podjęto.

W 1954 r. mgr inż. Bronisław Żurakowski zorganizował w Instytucie Lotnictwa Śmigłowcowe Biuro Konstrukcyjne TKH, które przystąpiło do opracowania projektu konstrukcyjnego śmigłowca łącznikowego GIL-4 (BŻ-4 "Żuk"). W tym samym czasie wydzielono z biura grupę pod kierunkiem mgr. inż. Jana Koźniewskiego, która rozpoczęła prace studyjne nad śmigłowcami transportowo- desantowymi, które otrzymały oznaczenia GIL-2 i GIL-3. Obydwa projekty nie wyszły poza fazę studiów. Prototyp śmigłowca BŻ-4 "Żuk" oblatano 10.02.1959 r., jednak pod koniec tego roku dalsze prace zostały przerwane. W zespole inż. Żurakowskiego grupa prowadzona przez mgr inż. J. Kotlińskiego opracowała projekt konstrukcyjny śmigłowca jednoosobowego JK-1 "Trzmiel" z wirnikiem napędzanym silnikami strumieniowymi zabudowanymi na końcach łopat. Próby z tym śmigłowcem znacznie się przeciągały i wreszcie zostały zawieszone. W 1957 r. grupa mgr. inż. Jana Koźniewskiego rozpoczęła prace nad samolotami pionowego startu. Dokonano wyboru układu konstrukcyjnego, który polegał na zastosowaniu przekręcanego o 90° skrzydła wraz z silnikami, które w położeniu pionowym napędzałyby śmigła, spełniające wówczas rolę wirników nośnych. Po przeniesieniu biura do Ośrodka Konstrukcji Lotniczych przy WSK Okęcie prace były nadal prowadzone. Powstały projekty samolotów pionowego startu PS-1, PS-2 i PS-3. PS-1 stanowił rysunkową dokumentację układu koncepcyjnego. Projekt PS-2 był opracowaniem ofertowym samolotu transportowego pionowego startu. Natomiast PS-3 miał być konstrukcją doświadczalną. Ostatecznie jednak podjęto decyzję o wstrzymaniu i zaniechaniu dalszych prac w tym kierunku.

Wszystkie wymienione zespoły zostały w grudniu 1957 r. przeniesione służbowo do utworzonego Ośrodka Konstrukcji Lotniczych WSK-Okęcie, kontynuując rozpoczęte prace konstrukcyjne oraz warsztatowe.

W latach 1955- 1956 w Instytucie Lotnictwa został wykonany projekt przeróbki szybowca wyczynowego SZD-9 "Bocian" na doświadczalną wersję SZD-9 "Bocian Puls"- motoszybowiec z napędem za pomocą czterech bezzaworowych silników pulsacyjnych. W 1956 r. opracowano szybowiec zawodniczy SZD-9 bis "Bocian Z" przeznaczony do startu na Mistrzostwa Świata w 1956 r.

W latach 1950- tych w IL prowadzono prace nad celami latającymi do strzelań w powietrzu dla lotnictwa myśliwskiego i do strzelań artylerii przeciwlotniczej. W latach 1950-1952 mgr inż. Tadeusz Chyliński i mgr inż. Jerzy Haraźny prowadzili prace nad projektem celu latającego TC-1, który był zdalnie sterowany niewielkim samolotem napędzanym pulsacyjnym silnikiem odrzutowym. Prace nad budową TC-1 były znacznie zaawansowane, jednak jego budowa została przerwana w 1952 r. W 1953 r. Tadeusz Chyliński i Justyn Sandauer opracowali projekt celu latającego TC-2, który miał być bezzałogowym szybowcem holowanym za samolotem Lim-2. Również i ten projekt nie doczekał się realizacji. W latach 1955-1956 prowadzono równolegle prace nad holowanymi celami latającymi Spec-3 i Spec-4. Cel latający Spec-3, opracowany przez Tadeusza Chylińskiego, był bezzałogowym szybowcem holowanym w układzie kaczki. Natomiast Spec-4, którego konstruktorami byli Jerzy Haraźny i Justyn Sandauer, miał konstrukcję podobną do Spec-3 jednak nie posiadał przedniej powierzchni nośnej, przez co nabierał cech latającej sondy. Postanowiono przeprowadzić próby i wybrać najkorzystniejszy układ aerodynamiczny- szybowiec kaczka czy latająca sonda? Prace zamierzano przeprowadzić w dwóch etapach: I na modelach w skali 1 : 2,5 i II na prototypach w skali naturalnej 1:1. Model Speca-3 oblatano w grudniu 1955 r., natomiast Speca-4 w maju 1956 r. Próby w locie zakończono w grudniu 1957 r. z wynikiem pozytywnym. Z budowy prototypów wielkości naturalnej jednak zrezygnowano. W latach 1959-1964 prowadzono zakrojone na szeroką skalę prace konstrukcyjno-badawcze nad naddźwiękowym celem latającym. Głównym konstruktorem był doc. mgr inż. Jerzy Haraźny. Obiekty latające z tej rodziny miały kolejno oznaczenia Mak-11, Mak-30 i Hal-30. Ostatni był wariantem docelowym. W 1964 r., jeszcze przed ukończeniem prac konstrukcyjnych, program został przerwany.

W 1964 r. mgr inż. Tadeusz Chyliński opracował projekt wstępny dwusilnikowego samolotu wielozadaniowego TC "Borsuk", który był proponowanym następcą samolotu Antonow An-2 (oraz polskiej wersji licencyjnej PZL An-2). Projekt nie został skierowany do realizacji. W latach 1966-1967 powstał projekt samolotu akrobacyjnego TC A 68, natomiast w 1969 r. projekt samolotu rolniczego TC-R.

W 1971 r. w przeprowadzono badania śmigłowca SM-1, wyposażonego w dodatkowe skrzydła. Same płaty nośne wykonano w SZD Bielsko, a przeróbki śmigłowca dokonano w Zakładzie Produkcji Doświadczalnej IL. W tym samym roku oblatany został poduszkowiec Ursynów M-6, zbudowany przez pracowników Instytutu wg projektu mgr inż. Andrzeja Moldenhawera.

W latach 1970-tych wzrosło zaangażowanie Instytutu Lotnictwa w pracach dotyczących agrolotnictwa, a w szczególności w rozwój aparatury agrolotniczej. Wówczas Instytut rozpoczął współpracę z utworzonym w Akademii Rolniczo-Technicznej w Olsztynie międzywydziałowym Instytutem Agrolotnictwa oraz Technikum Mechanizacji Rolnictwa ze specjalnością agrolotniczą w Karolewie. Równolegle z nauką w uczelni i technikum, studenci i uczniowie mogli zdobywać uprawnienia pilota. Lotniczą działalność szkoleniową, która odbywała się na lotnisku w Sławkowie koło Kętrzyna (dawne lotnisko kwatery Hitlera w Gierłoży) częściowo objęli zatrudnieni instruktorzy, a częściowo piloci Instytutu Lotnictwa. Dostarczał on również otrzymany do tych celów sprzęt lotniczy. Było to 10 samolotów szkolno-treningowych Zlin Z-42M, trzy śmigłowce Mi-2 oraz motoszybowiec SZD-45 "Ogar". Lotnisko w Sławkowie było także poligonem doświadczalnym Instytutu, na którym badano aparaturę agrolotniczą oraz opracowywano taktykę lotów agro. Poligon w Sławkowie został po pewnym czasie przejęty przez Zakład Usług Agrolotniczych. W 1971 r. opracowano w Instytucie Lotnictwa projekt interesującej przeróbki samolotu PZL An-2 na latające laboratorium Lala-1, przeznaczone do określenia wpływu napędu odrzutowego na efektywność aparatury rolniczej. Wnioski z przeprowadzonych prób wykorzystano przy projektowaniu samolotu PZL M-15.

W latach 1968- 1972 zespół konstruktorów z WSK Świdnik i Instytutu Lotnictwa pod kierunkiem dr inż. Lechosława Kalinowskiego opracował 18 projektów koncepcyjnych śmigłowca wielozadaniowego pod oznaczeniem Mi-2.1. W 1972 r. dr Ryszard Orłowski i inż. Ryszard Lewandowski zaprojektowali samolot szkolno-treningowy LO "Lazur". W latach 1973- 1975  pracownicy z biur konstrukcyjnych WSK-Okęcie i Instytutu Lotnictwa weszli w skład wspólnego polsko- jugosłowiańskiego zespołu konstrukcyjnego, który opracował program produkcji samolotów lekkich- o masie startowej do 5700 kg. Wspólnie projektowane samoloty polsko- jugosłowiańskie otrzymały oznaczenia M-10, M-11, M-12, M-13, M-20, M-21, M-22 i M-23.

W latach 1970-tych doc. dr inż. Jerzy Wolf prowadził w Instytucie Lotnictwa badania na temat miękkopłatów (płat Rogallo) i skrzydeł sprężystych. Wyniki tych prac wykorzystane zostały, między innymi przy budowie lotni Z-75 "Spring Wing", Z-77, Z-78, Zeta-80 (Z-80). W latach 1979-1980 powstały projekty samolotów szkolno-treningowych SW 220 i SW 220.2.

W latach 1990-tych głównym zadaniem IL było doprowadzenie ssamolotu PZL I-22 "Iryda" do pełnej użyteczności wojskowej oraz określenie planów modernizacji samolotu. Innymi projektami Instytutu był silnik K-15, projekt silnika D-18. Opracowano też podwozie do PZL-130 "Orlik". Opracowano projekty samolotów szturmowych. Ważnym zakresem pracy Instytutu Lotnictwa były opracowania z zakresu uzbrojenia statków latających, oraz z techniki rakietowej.

Na przełomie lat 1980/1990-tych, wraz z przemianą ustrojową kraju nastąpiły dalsze znaczne zmiany. Wobec wyhamowania prac badawczo-rozwojowych ukierunkowanych na samoloty szkolno-bojowe Instytut Lotnictwa uruchomił Program samolotów lekkich i bezpieczeństwa. Według opracowanej wówczas strategii założono, że polski przemysł lotniczy na rynku międzynarodowym może stać się dostawcą podzespołów lotniczych dla samolotów lekkich, a IL może w tym zakresie udzielić wsparcia. Mimo iż w ramach przyjętej strategii opracowano samolot nowej generacji I-23 "Manager" z szerokim zastosowaniem kompozytów, projekt techniczny samolotu szkolnego I-25, prototyp lekkiego śmigłowca IS-2, czy pięciomiejscowy poduszkowiec PRP-560 "Ranger" nie przyniosło to założonego efektu. Brak bazy produkcyjnej i zła kondycja polskiego przemysłu lotniczego uniemożliwiła ich wdrożenie. W tych warunkach przyjęto nową strategię rozwoju IL. Na przełomie lat 1991/1992, przeprowadzono prace koncepcyjne nad śmigłowcem szturmowym opartym o konstrukcję śmigłowca PZL W-3 "Sokół". Powstały projekty, które otrzymały oznaczenie "Sokół WS" i "Sokół MS". Opracowano również balonowe stanowisko obserwacyjne BOS-2. W latach 1992-1993 powstały motolotnie ZEM-92 i ZEM-93 (doc. dr inż. Jerzy Wolf). W 1995 r. w pomieszczeniach Instytutu Lotnictwa został ukończony samolot sportowy AT-2, którego budowę rozpoczęto w Wojskowych Zakładach Lotniczych Nr 2 w Bydgoszczy. W 1997 r. powstał prototyp samolotu szkolno-sportowego Aero AT-3.

Na początku XXI w. zdecydowano się na świadczenie usług naukowych, badawczych i projektowych ukierunkowanych na zagranicznego odbiorcę. Dokonano przemiany organizacyjnej IL inwestując jednocześnie w budowę zespołu nowoczesnych hal konferencyjnych. Centrum Nowych Technologii składające się z zakładów naukowo-badawczych i samodzielnych pracowni realizowało prace badawcze zlecone przez takie potęgi lotnicze jak firmy Boeing i Northrop Grumman. Ponadto Centrum Nowych Technologii w ramach europejskich Programów Ramowych i współpracy z zakładami EADS-CASA realizowało kilkanaście innych projektów (np. amortyzatory i podwozia inteligentne dla przemysłu Unii Europejskiej, modyfikacja wirówki przeznaczonej do badań pilotów w Wojskowym Instytucie Medycyny Lotniczej, poduszkowce patrolowo-ratownicze, projekt mechanizacji skrzydła samolotu Airbus). Kolejnym obszarem zainteresowań Instytutu są napędy lotnicze. W tym względzie najpoważniejszym osiągnięciem są podpisane porozumienia z amerykańskimi firmami silnikowymi General Electric i Pratt & Whitney. Wraz z General Electric IL wspólnie utworzył Centrum Usług Inżynieryjnych. Drugi z amerykańskich partnerów wspomógł powstanie Centrum Badań Materiałów i Konstrukcji świadczących usługi nie tylko firmom amerykańskim, ale także europejskim.

W połowie 2006 r. na terenie Instytutu Lotnictwa narodził się pomysł budowy niedużego, innowacyjnego poduszkowca. Kierujący Zakładem Produkcji Prototypów Instytutu Lotnictwa, dr inż. Krzysztof Szafran zaproponował wówczas współpracę członkom Stowarzyszenia Młodych Inżynierów Lotnictwa. Wynikiem tej współpracy miało stać się zbudowanie prototypu nowego poduszkowca SMIL-1 (oznaczony początkowo jako BRW-1). Od 2009 r. konsorcjum w składzie: Instytut Lotnictwa, Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych i Wojskowe Zakłady Lotnicze Nr 1 w Łodzi prowadziły prace nad bezzałogowym śmigłowcu wielozadaniowym ILX-27. W 2010 r. uruchomiono programy budowy: wiatrakowca doświadczalnego I-28 i bezzałogowego samolotu stratosferycznego "Phoenix". W 2014 r. w Centrum Technologii Kosmicznych Instytutu Lotnictwa rozpoczęto prace nad doświadczalną wielostopniową rakietę badawczą ILR-33 „Bursztyn”. W 2015 r. został oblatany demonstrator samolotu osobowego z napędem turbośmigłowym I-31T.

Konstrukcje:
Zalewski WZ-VII, projekt samolotu myśliwskiego lub rozpoznawczego.
WZ-VIII "De-Że-Pe", 1920, samolot liniowy.
Wołowski-samolot, 1922, projekt samolotu doświadczalnego.
CWL WZ-X, 1926, samolot liniowy.
ITL M.48, 1948, projekt samolotu myśliwskiego, myśliwskiego szkolno-bojowego.
ITL Aerofoto 48, 1948, projekt samolotu aerofotogrametrycznego.
Brzoska-Orłowski rotodyna, 1948, projekt rotodyny (hybryda samolotu i wiatrakowca).
SWS "Upiór", 1948-1950, projekt bezzałogowego samolotu rozpoznawczego.
BSS (BSK), 1950, projekt kierowanej bomby ślizgowej.
BŻ-1 "Gil" (SP-GIL, GIL), 1950, śmigłowiec doświadczalny.
RO-H, 1951, projekt samolotu holow­niczego.
TS-7 "Chwat", 1952, projekt samolotu szkolno-treningowego.
TC-1, 1952, zdalnie sterowany samolot-cel.
TC-2, 1953, holowany cel latający.
TS-9 "Junak 3", 1953, samolot szkolno-treningowy.
CSS S-13, 1953, samolot sanitarny.
FM-11, 1954, projekt samolotu pasażersko-transportowego.
FM-12, 1954, projekt samolotu pasażersko-transportowego.
FM-13, 1954, projekt samolotu myśliwskiego.
GIL-2, 1954, projekt śmigłowca transportowo-desantowego.
GIL-3, 1954, projekt śmigłowca transportowo-desantowego.
IL "Goniec", ok. 1954, projekt samolotu dyspozycyjnego.
Spec-3, 1955, holowany cel latający.
Spec-4, 1956, holowany cel latający.
SZD-9 bis "Bocian Z", 1956, szybowiec wyczynowy.
SZD-9 "Bocian Puls", 1956, motoszybowiec doświadczalny.
TS "BiesoSum", 1956, projekt samolotu treningowego.
MD-12/2s, 1956, projekt samolotu pasażersko- transportowego.
IL-doświadczalny modelowy obiekt latający ze składanym wirnikiem, projekt obiektu latającego ze składanym wirnikiem.
PZL TS-8 "Bies", 1957, samolot szkolno-treningowy.
JK-1 "Trzmiel", 1957, śmigłowiec doświadczalny.
PS-1, 1957, projekt samolotu transportowego pionowego startu.
PS-2, 1957, projekt samolotu transportowego pionowego startu.
PS-3, 1957, projekt doświadczalnego samolotu pionowego startu.
IL "As", 1958, projekt samolotu szkolno-treningowego.
BŻ-4 "Żuk" (GIL-4), 1959, śmigłowiec łącznikowy, transportowy, szkolny, sanitarny.
PZL MD-12, 1959, samolot pasażerski, fotogrametryczny.
Mak-11/Mak-30/Hal-30, 1960, naddźwiękowy cel latający.
TS "Iskra 2", 1963, projekt samolotu treningowego.
IL "Diament" (RPP), 1960, przeciwpancerny pocisk kierowany.
IL "Meteor-1", 1963, rakieta meteorologiczna.
TC "Borsuk", 1964, projekt samolotu wielozadaniowego.
TS "Iskra- dyspozycyjna", ok. 1965, projekt samolotu dyspozycyjnego.
TS "Galeon", 1965, projekt samolotu pasażerskiego.
TC A 68 (TC A 70, TC A 72), 1966-1967 (1970-1972), projekt samolotu akrobacyjnego.
IL "Meteor-1S", 1967, projekt rakiety meteorologicznej.
IL "Meteor-2", 1968, rakieta meteorologiczna.
IL "Meteor-3", 1968, rakieta meteorologiczna.
IL "Meteor-5", 1969, projekt rakiety meteorologicznej.
TC-R, 1969, projekt samolotu rolniczego.
PZL M14, 1969-1971, projekt samolotu rolniczego.
Ursynów M-6, 1971, poduszkowiec doświadczalny.
Mi-2.1, 1968- 1972, projekt śmigłowca wielozadaniowego.
IL Lala-1 (PZL Lala-1), 1972, samolot doświadczalny.
LO "Lazur", 1972, projekt samolotu szkolno-treningowego.
M-10 (PZL M-10), 1975, projekt samolotu szkolno- sportowego.
M-11, 1975, projekt samolotu dyspozycyjno- treningowego.
M-12, 1975, projekt samolotu dyspozycyjnego, sanitarnego, patrolowego, treningowego.
M-13, 1975, projekt samolotu dyspozycyjnego, sanitarnego, patrolowego, treningowego.
M-20, 1975, projekt samolotu wielozadaniowego.
M-21, 1975, projekt samolotu wielozadaniowego.
M-22, 1975, projekt samolotu wielozadaniowego.
M-23, 1975, projekt samolotu wielozadaniowego.
Z-75 "Spring Wing", ok. 1976, lotnia.
Z-75-7, ok. 1977, lotnia.
Z-77, ok. 1978, lotnia.
Z-78, ok. 1979, lotnia.
SW 220 "Fantrainter", 1979, projekt samolotu szkolno-treningowego.
SW 220.2 "Vampire-trainer", 1980, projekt samolotu szkolno-treningowego.
Z-80 (Zeta-80), 1982, lotnia wyczynowa.
PZL I-22 "Iryda" ("Iskra-2", "Iskra-22"), 1985, samolot treningowo-bojowy.
IL "Pirania", 1991, projekt samolotu szturmowego.
Instytut Lotnictwa "Sokół MS/Sokół WS", 1991-1992, projekt śmigłowca szturmowego.
IL "Irydion", 1992, projekt samolotu szturmowego.
ZEM-92, 1992, motolotnia.
ZEM-93, 1993, motolotnia.
IL "Kobra 2000", 1994, projekt samolotu szturmowego.
AT-2, 1995, samolot sportowy.
Aero AT-3, 1998, samolot szkolny, sportowy.
IL "Szerszeń", 1995, projekt samolotu szturmowego.
PZL IS-2, 1995, lekki śmigłowiec wielozadaniowy.
PZL I-23 "Manager", 1999, samolot sportowy, turystyczny.
IL- dwumiejscowy samolot szkolny, ok. 2000, projekt samolotu szkolnego.
I-25 "As", projekt samolotu szkolnego.
PRP-560 "Ranger"/PRC-600 "Cichy", poduszkowiec patrolowo-ratunkowy.
I-26, ok. 2000, aerostat.
BOS-2, balonowe, bezzałogowe stanowisko obserwacyjne.
SMIL-1 (BRW-1), projekt poduszkowca turystycznego.
ILX-27, 2012, bezzałogowy śmigłowiec wielozadaniowy.
I-28, 2012, wiatrakowiec doświadczalny.
IL "Phoenix", 2010-2013, projekt bezzałogowego samolotu stratosferycznego.
ILX-32, 2014, doświadczalny bezzałogowy statek powietrzny.
I-31T, 2015, samolot doświadczalny.
ILR-33 "Bursztyn", 2015, doświadczalna rakieta badawcza.