L'histoire de l'hélicoptère et autres appareils à voilure tournante commence au début du , comme pour l'avion. Mais l'insuffisance de la puissance des moteurs et les problèmes de stabilité rendent les développements beaucoup plus longs et aléatoires. En dehors de la parenthèse des autogires, l'hélicoptère ne prouve son efficacité potentielle qu'au cours de la Seconde Guerre mondiale.

Les guerres menées par les États-Unis en Corée et au Viêt Nam et par la France en Algérie démontreront son intérêt militaire pour les missions de pénétration, d'appui-feu, de lutte anti-chars et pour le secours des blessés. Sur le plan technique c'est l'apparition des turbomachines permettant le développement d'appareils plus lourds, plus rapides et plus fiables qui donne à l'hélicoptère une place importante au sein des forces armées, de secours, de police ou de douane de beaucoup de pays. Sur le plan civil, en raison du coût très élevé de l'heure de vol et de la maintenance seuls quelques privilégiés profitent de ce moyen qui reste réservé à des applications très particulières.

Précurseurs

Le bambou-coptère, jeu-jouet ancestral de l'histoire des sciences et techniques en Chine, est une des plus anciennes formes connues de rotor-pale-hélice-aile d'aéronef de l'histoire de l'aviation. Il daterait des , de la dynastie Jin chinoise (inspiré des toupies chinoises de plus de ). Cet hélicoptère rudimentaire est représenté dans une peinture du de l'ouvrage intitulé Pao Phu Tau (抱朴子), qui trace également l'ébauche d'un aéronef à ailes rotatives.

thumb|redresse|Rotor contrarotatif russe de Mikhaïl Lomonossov (1754) Arrivé en Europe au , il inspire l'inventeur italien Léonard de Vinci pour l'invention visionnaire de sa vis aérienne de 1487, également inspiré du principe de vis d'Archimède du , et des carnets de Taccola qui a conçu des moulins à axe vertical et a déjà dessiné un hélicoptère en 1430.

thumb|redresse|gauche|L'hélicoptère (ou la chère hélice) à rotor contrarotatif de 1861, des inventeurs français Gustave de Ponton d'Amécourt et Guillaume Joseph Gabriel de La Landelle. vignette|redresse|Hélicoptère experimental d'Enrico Forlanini (1877), du musée des sciences et des techniques Léonard de Vinci de Milan. Il faudra attendre la fin du pour qu'une véritable avancée se produise : en 1754 le Russe Lomonossov essaie devant un aréopage scientifique un modèle complexe à deux rotors coaxiaux contrarotatifs, mus par un mécanisme d'horlogerie, et démontre l'existence d'une force de sustentation. Le , les Français Claude Launoy et son mécanicien François Bienvenu font voler devant l'Académie royale des sciences un petit modèle très simple mû par un mécanisme de ressort à arc et deux rotors contrarotatifs réalisés en plumes d'oie. En 1828 un Italien, Vittorio Sarti, construit un modèle réduit doté de deux rotors tournant grâce à de la vapeur éjectée d'évents situés sur le mât.

thumb|gauche|redresse|L'albatros, navire volant hélicoptère électrique imaginaire du roman Robur-le-Conquérant, de Jules Verne (1886).

En 1861 les inventeurs français Gustave de Ponton d'Amécourt et Guillaume Joseph Gabriel de La Landelle construisent avec succès leur chère hélice, petit prototype expérimental d'aérostat « plus lourd que l'air » à rotor contrarotatif à double hélices aériennes coaxiales, et moteur à vapeur bicylindre. L’appareil est photographié par Nadar (pionnier de la photographie aérienne en 1858) avec qui ils créent la « Société d'encouragement pour la locomotion aérienne au moyen d'appareils plus lourds que l'air » avec pour objectif le financement et la construction d'un hélicoptèreThierry Le Roy, « L'hélicoptère : une invention prometteuse au . », dans Pour la Science , Les génies de la science, , mai-juillet 2007Jules Verne en 80 jours : Michel Meurger, « La Légende de la science », - Cité des sciences et de l'industrie (CSI), 2005 . Gustave de Ponton d'Amécourt invente alors le mot « hélicoptère » pour nommer son invention, à partir du grec ancien « helikos » (« hélice ») et « pteron » (« aile »), ainsi que le mot aviation, par analogie avec le mot navigation, dérivé du verbe avier (voler dans les airs), dérivé du latin avis (oiseau), et du suffixe « -ation » Gabriel de La Landelle, Aviation ou navigation aérienne, (. Le célèbre romancier-visionnaire Jules Verne, s'inspire alors de cette invention pour créer son bateau volant hélicoptère imaginaire « albatros » de , avec , propulsé par hélices à moteurs électriques et deux moteurs électriques à hélice avant et arrière, pour son roman de science-fiction Robur-le-Conquérant de 1886. Dix ans plus tard le Français Gustave Trouvé fait décoller un modèle doté d'un moteur électrique, dont l'alimentation est obtenue depuis le sol par de fins fils de cuivre.

En 1877, l'inventeur italien Enrico Forlanini parvient à faire voler un petit hélicoptère mû par une machine à vapeur pendant une trentaine de secondes à une dizaine de mètres de hauteur.

En 1905 Maurice Léger présente à Monaco, un coaxial de équipé d'un moteur de et, le à Genève, les frères Henri et Armand Dufaux font décoller verticalement un appareil à moteur à combustion interne emportant sa propre énergie ainsi qu'une charge de .

Les pionniers du vol stationnaire Le début du voit les premiers vols d'hélicoptères. Mais la définition du « vol » voire celle de l'« hélicoptère » est plus compliquée que pour le vol d'un avion. La capacité de s'élever au-dessus du sol avec un pilote à bord est la condition primordiale mais il faut y ajouter la stabilité sans assistance extérieure, la capacité de se déplacer à une hauteur suffisante pour éviter le relief et la possibilité de contrôler la direction du vol. La sécurité ne peut être assurée en cas de panne moteur que si les rotors peuvent être débrayés et mis en autorotation ; ce principe essentiel ne sera pas compris par beaucoup des pionniers. Les premières machines ont une structure et une apparence très éloignées des hélicoptères opérationnels qui feront leur apparition à partir de 1930. Elles utilisent des rotors multiples dont les pales n'ont pas de profil porteur et la direction est assurée par des rotors secondaires ou des gouvernails. L'attribution du « premier vol » est aussi parasitée par l'absence de témoins officiels, les assertions des pionniers et les comptes rendus des journalistes peuvent paraître exagérés si on tient compte de la puissance des moteurs utilisés.

Au début du , seul un petit groupe de pionniers s’intéresse au développement d’un engin à voilure tournante alors que l’avion vole de succès en succès. Le premier « vol » d’un « hélicoptère » est considéré comme celui de Louis Charles Breguet à bord du Gyroplane Breguet-Richet , le . Ce gyroplane, retenu par des cordages, d’une masse de , équipé d’un moteur Antoinette de qui entraîne quatre rotors bipales, est capable de soulever son pilote à une hauteur d' pendant . La présence d'assistants tenant des cordages fait encore planer un doute sur l'absence d'aide externe, bien que les assistants n'aient en aucun cas contribué à la portance de l'engin.

vignette|L'hélicoptère de 1907 de l'inventeur français Paul Cornu. Le vol de Paul Cornu réalisé le est considéré par certains comme le premier vol libre. Son hélicoptère d’une masse de , équipé d’un moteur Antoinette de () qui entraîne deux rotors bipales, réalise un vol de moins de et la machine se brise à l’atterrissage. La réalisation de Paul Cornu reste sans lendemain.

En 1908, Louis Breguet récidive avec le Gyroplane Breguet-Richet à moteur Renault de entrainant deux rotors et atteint la hauteur de .

D'autres tentatives eurent lieu ensuite et pourraient éventuellement prétendre au titre. Parmi elles, Emile Berliner et John Williams qui auraient réussi à décoller en 1909 aux États-Unis ou Jacob Ellehammer, un Danois, dont l'hélicoptère à rotors coaxiaux a réussi un bond en 1912 alors que le rotor du prototype réalisé par Boris Yuriev (premier engin équipé d'un unique rotor horizontal et d'un rotor de queue), en Russie, se brise avant de pouvoir décoller Yuriev helicopter - All the World's Helicopters and Rotorcraft. L'année 1912 est probablement celle de la bascule historique entre des modèles de petite taille et des machines faites pour emporter leur pilote.

Le début de la Première Guerre mondiale voit l’arrêt des expérimentations qui ne reprendront qu’avec des succès limités alors que l’aviation se développe bien plus rapidement.

Début des hélicoptères vignette|Film muet des vols d'essais de l'hélicoptère Pescara 2R de et par Raúl Pateras Pescara sur l'aerodrome d'Issy-les-Moulineaux, 1922. EYE Film Instituut Nederland. Le , George de Bothezat, un Russo-roumain émigré aux États-Unis, réussit un vol d' à du sol avec son quadrirotor équipé de l'auto-rotation pour l'armée américaine De Bothezat helicopter - All the World's Helicopters and Rotorcraft. Son appareil exécute des vols stationnaires remarquablement stables.

Raúl Pateras Pescara, un inventeur argentin, construit, en Espagne puis en France, des hélicoptères équipés de deux rotors coaxiaux contrarotatifsL'hélicoptère Pescara - Site familial. Le , il réalise avec le Pescara 2F un vol en ligne droite de en AERONAUTICS: Pateras Pescara - Time, , et le , un vol de . Pour assurer les déplacements, le pilote dispose d'un manche à balai muni d'un volant commandant un système de plateaux cycliquesbrevet déposé en Espagne le 15 avril 1921. Le , il établit un record du monde (enregistré par la FAI) de vol en ligne droite avec en et (soit environ ) à une hauteur d'Dossier d'enregistrement à la Fédération aéronautique internationale (FAI) .

Le , l'ingénieur français Étienne Œhmichen boucle le premier kilomètre en circuit fermé, avec son , un appareil très stable — The JAviator Quadrotor - Rainer K. L. Trummer, University of Salzburg, Austria, 2010, . doté de quatre hélices (ou rotors) de sustentation et huit hélices de direction, à Arbouans près de MontbéliardOehmichen - Site officiel du Musée de l'Air et de l'Espace. En 1926, il construit un hélicoptère mono-rotor qu'il présentera en 1928. Cet appareil, doté d'un seul rotor principal et de deux rotors anticouple, donnera de piètres résultats. Il reviendra en 1929 au concept de son appareil en créant l'Hélicostat.

Le , à Rome, l'Italien Marinello Nelli parcourt avec un hélicoptère coaxial Corradino D'Ascanio (D'AT3) la distance en ligne droite de en , montant à , trois records enregistrés par la Fédération aéronautique internationale (FAI).

vignette|L'hélicoptère 4S du marquis Pateras-Pescara (1931).

En 1931, le 4S de Pescara, hélicoptère coaxial pesant , doté d'un moteur de et disposant à l'avant d'une hélice débrayable, évolue entre de hauteur pendant par des vents de R. Pouit, « Un hélicoptère de 40 HP : Le Pescara 4S », L'Aéronautique , avril 1931, pp. 122-123.

Dès la les autorités militaires de plusieurs pays s'intéressent à l'hélicoptère, en particulier pour les missions de reconnaissance et de déplacement rapide de troupes au sol.

Le , en Belgique, l'ingénieur d'origine russe Nicolas Florine fait voler un prototype manœuvrable à deux rotors en tandem (un à l'avant et un à l'arrière - les deux rotors tournant dans le même sens, l'équilibrage est obtenu en inclinant les axes de rotation des rotors d'environ 7° de part et d'autre de l'axe longitudinal de l'appareil). D'autres essais suivent et, le , l'ingénieur Robert Collin, de l'administration de l'aéronautique belge, exécute un vol de avec le devant des délégués de l'aéronautique et de l'armée Eugene K. Liberatore, Rotary Wing Aircraft Handbooks and History, Prewitt Aircraft Company, Clifton Eights, USA, 1954 ..

vignette|gauche|Le Breguet Gyroplane Laboratoire, à rotor contrarotatif (1935).