Vol en montgolfière, passage dans l'air d'un ballon qui contient un gaz flottant, comme de l'hélium ou de l'air chauffé, raison pour laquelle il est également appelé vol libre plus léger que l'air. Des ballons téléguidés ont été utilisés pour transporter des instruments météorologiques et peuvent être radiocommandés. Les ballons habités ont un panier, ou gondole, attaché sous le ballon pour le pilote et les passagers. Un simple harnais ou une chaise de maître d'équipage est devenu populaire pour les vols en solo. En ajustant la montée et la descente d'un ballon dans les airs, un pilote peut profiter des vents disponibles pour guider le cours du ballon sur la surface de la Terre. Cet élément de contrôle, ou son absence, est la marque de la montgolfière sportive.
La première ascension du ballon habité sans attaches a eu lieu le 21 novembre 1783, lorsque deux Français sont montés dans un panier en osier suspendu à la base d'un ballon en coton joliment décoré et tapissé de papier. Le ballon, rempli d'air chauffé par la paille brûlante, transporta les hommes en l'air pendant un peu plus de 20 minutes au-dessus de Paris. Louis XVI, membre de l'Académie française des sciences, et une multitude de spectateurs, dont l'inventeur et homme d'État américain Benjamin Franklin, ont assisté à cette ascension. Cet événement a profondément marqué le monde du XVIIIe siècle: les hommes ont effectivement volé! Depuis lors, le champ de vol a été repris par des dirigeables, des planeurs, des avions, des hélicoptères et même des fusées et des vaisseaux spatiaux, mais les ballons continuent d'être utilisés pour les loisirs, le sport de compétition et l'exploration scientifique.
Les montgolfières peuvent être utilisées pour des vols courts à basse altitude ou pour des «longs sauts», en utilisant des vents d'hiver plus forts pour parcourir des centaines de kilomètres à des altitudes allant jusqu'à environ 3 km (2 miles). Les ballons à gaz peuvent rester en altitude pendant plusieurs jours et parcourir un millier de kilomètres ou plus. En effet, les ballons à air chaud et à gaz combinés ont traversé les continents et les océans et ont même fait le tour du globe. Pour la recherche scientifique, les ballons à gaz spéciaux peuvent flotter dans des conditions stables pendant des jours, voire des mois à la fois, transportant des charges utiles d'instruments à travers les parties supérieures de la stratosphère.
La Fédération Aéronautique Internationale a été fondée en France en 1905. Cette organisation non gouvernementale tient des registres des vols habités des ballons vers les vaisseaux spatiaux, ainsi que des registres des vols de modèles réduits d'avions, de véhicules aériens sans pilote et d'événements sportifs. En outre, diverses organisations aéronautiques nationales, telles que la Balloon Federation of America et le British Balloon and Airship Club, tiennent des registres de montgolfière. La navigabilité et les critères d'exploitation sont contrôlés aux États-Unis par la Federal Aviation Administration (FAA). Les règlements de la FAA pour les montgolfières sont généralement utilisés par tous les pays, avec seulement des variations locales mineures.
