建校初期

1952年，根据全国高等学校院系调整的要求，设立北京航空学院。同年10月24日，教育部签发关于成立北京航空工业学院（成立后正式名称为北京航空学院，简称北航）的批文，并签署《正式成立北京航空学院并由中央人民政府第二机械工业部直接领导的决定》。学院由清华大学等八所院校的航空院系合并而成，是新中国第一所航空航天科技大学。参与组建北京航空学院的八所院校为清华大学、北洋大学（天津大学）、西北工学院（今西北工业大学）、厦门大学、华北大学工学院（今北京理工大学）、西南工业专科学校（今重庆大学）、四川大学、云南大学。

10月25日，学院在北京工业学院礼堂（原中法大学礼堂）举行了北京航空学院成立大会。

1953年5月，北京航空学院在西北郊海淀区柏彦庄选定校址。10月，全校学生及部分教职工迁居新校。

1954年6月，武光被任命为学院第一任院长。

1958年，学院开展勤工俭学，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，相继研发“北京一号”轻型旅客机、中国第一枚探空火箭——“北京二号”、中国第一架无人驾驶飞机——“北京五号”。

改革发展

1977年，全国恢复高等学校统一招生，学校恢复研究生招生，开始按6大类21个专业组织本科生招生。

1978年7月，学院成立计算机科学与工程系。1981年11月26日，经国务院批准，学校成为全国首批博士和硕士学位授予单位。

1988年4月，经国家教委批准，北京航空学院改名为北京航空航天大学。标志着北航从单一工科发展成为工理管文相结合的综合性大学。

1989年，学校成为国家八五期间全国14所重点建设的高校之一。1995年，学校进入国家“211工程”建设高校行列。2001年，学校进入国家“985工程”建设高校行列。同年，成为首批获准试办国家示范性软件学院的高校。2006年，北京航空航天大学获批筹建航空科学与技术国家实验室。2007年，入选第一批国家大学生创新性实验计划立项学校。同年，学校沙河校区开工建设。

2010年，学校成为国家“卓越工程师教育培养计划”高校。同年5月，学校被教育部评为“全国毕业生就业典型经验高校”。2011年，学校成为国家“珠峰计划”（基础学科拔尖学生培养试验计划）”院校之一。2012年，入选首批“2011计划”。2016年12月，被北京市教委认定为首批北京市深化创新创业教育改革示范高校。同月，成为全国首批深化创新创业教育改革示范高校。

2017年1月，被教育部认定为全国首批深化创新创业教育改革示范高校。9月，学校入选国家“双一流”建设高校名单；学校成为首批一流网络安全学院建设示范项目高校。同年，入选国家级大学生创新性实验计划。

2018年3月，北京航空航天大学入选教育部首批国家级新工科研究与实践项目。5月，成为“111基地”建设高校。6月，北京航空航天大学与宁波市人民政府共同组建北京航空航天大学宁波创新研究院，并落户宁波北仑。12月，北京航空航天大学与中国航天科技集团签署全面战略合作协议。

2019年1月，北京航空航天大学与中国人民解放军空军军医大学战略合作签约仪式在北航如心会议中心举行。7月，学校首批入选中国高校行星科学联盟。

2020年1月，北京航空航天大学人工智能研究院成立，并举行了人工智能研究院成立大会。同月，医学科学与工程学院揭牌成立。同月，学校入选基础学科招生改革试点（“强基计划”）。10月，被国家知识产权局、教育部确定为2020年度国家知识产权示范高校。

2021年3月，北京航空航天大学宁波创新研究院入园仪式举行。5月，学校成为“全国高等军工院校课程思政联盟”首批会员单位之一。同月，入选教育部首批未来技术学院。2022年2月，入选国家第二轮“双一流”建设高校。9月，入选首批国家级创新创业学院建设单位。

2023年4月18日，北京航空航天大学“新一代全数字化飞行器科教协同创新中心”揭牌成立。5月29日，杭州市北京航空航天大学中法航空研究院揭牌仪式暨北京航空航天大学中法航空校园启用仪式在浙江省杭州市举行。6月10日，学校发起成立高校工程教育课程思政联盟。10月28日，参与发起成立全国通用人工智能行业产教融合共同体。

2024年2月，北京航空航天大学入选亚太空间合作组织空间法联盟。3月，北京航空航天大学新增智慧交通、运动康复2个本科专业。6月7日，北京航空航天大学官网发布《总务部北京航空航天大学雄安校区总体规划方案征集代理服务竞价结果公示》，“官宣”了将建设雄安校区的消息。6月19日，中国共产党北京航空航天大学第十七次党员代表大会在新主楼第一报告厅闭幕，大会选举产生了中国共产党北京航空航天大学第十七届委员会、中国共产党北京航空航天大学第十七届纪律检查委员会；通过了《中国共产党北京航空航天大学第十七次党员代表大会关于第十六届委员会报告的决议》、《中国共产党北京航空航天大学第十七次党员代表大会关于第十六届纪律检查委员会工作报告的决议》。7月9日，北京航空航天大学成立分析测试中心。9月23日上午，北京航空航天大学—北京市第四中学创新人才培养基地签约暨揭牌仪式在北航如心会议中心举行。

2025年3月28日，北京航空航天大学-望安科技安全关键软件形式化验证联合实验室正式揭牌。4月2日，北京航空航天大学和景德镇市政府开展合作交流座谈会。4月16日，北京航空航天大学工程实践与创新中心正式揭牌。4月27日，北京航空航天大学低空经济产业与技术研究中心揭牌。5月12日，北航巴西创新研究院和北航巴西中心正式揭牌成立。5月15日，从教育部中外合作办学监管工作信息平台查到，北京航空航天大学中法未来科技学院已正式获得教育部批准。5月，北京航空航天大学和法国国立应用科学学院合作举办的中法未来科技学院获教育部批复设立。同年，北京航空航天大学量子科技学院成立。