法国发明家暨航空先驱克雷芒·阿德尔（Clément Ader）在1909年出版的著作《军事飞行》(L'Aviation Militaire)中，对后世航空母舰形态与作战方式多有准确预测。

同年美国海军驻巴黎武官在参观飞行展后，向国内报告：应可通过军舰上弹射或辅助舰艇构筑平面甲板起飞等两种形式使用飞机。但两者似为平行事件，并无交集。
克雷芒·阿德尔（1841-1925），前后发明了各种各样的机器（履带、海底电线、各种款式的引擎），但最伟大的发明莫过于飞机。
1890年10月9日，阿德尔成功地进行了第一次飞机驾驶，在20厘米的高度飞行了50米。法国军队对阿德尔的发明颇有兴趣，并给他提供资助来继续进行实验。

因为飞机的制造涉及国家机密，阿德尔到1906年才被允许公布他的发明。当时，美国的莱特兄弟已经向全世界宣传了他们的飞行实验，故绝大多数人认为莱特兄弟才是飞机的发明者。
阿德尔所著的《军事飞行》
之后美国民间航空先驱尤金·伯顿·伊利（ Eugene Burton Ely）以寇蒂斯D型双翼机（Curtiss Model D）在锚定军舰临时搭建的飞行甲板上进行两次起降飞行实验。

分别是1910年11月14日下午于弗吉尼亚州诺福克(Norfolk)停泊的“伯明翰”号巡逻巡洋舰（USS Birmingham CS-2)起飞
1911年1月18日于加州旧金山湾停泊的“宾夕法尼亚”号装甲巡洋舰（USS Pennsylvania ACR-4)降落后再起飞。在第二次飞行实验尝试降落时，飞机装置着舰捕捉钩，藉甲板以沙包固定的22条缆绳拦截着舰。
尤金·伯顿·伊利（1886-1911），缔造了人类航空史上首次飞机于舰上起飞着落
但此后美国海军以水上飞机作为航空发展方向。1911年12月西奥多·戈顿·艾里森上尉（Theodore Gordon Ellyson）成为首名美国海军飞行员，次年11月12日在马里兰州安纳波利斯（Annapolis）以编号AH-3的寇蒂斯E-8-75型浮筒水上机通过锚定驳船上的压缩空气弹射器起飞，为全球首例。

全球首次舰上弹射起飞由美国海军第三名飞行员亨利·科罗斯基·穆斯汀中校（Henry Croskey Mustin）在1915年11月5日完成。他在佛罗里达州

彭萨科拉（Pensacola）驾编号AB-2的寇蒂斯F型飞艇，于航行中的“北卡罗莱纳”号装甲巡洋舰（USS North Carolina ACR 12)后甲板上的弹射器起飞。
亨利·科罗斯基·穆斯汀（1874-1923）
另一海军列强-大英帝国也不遑多让：皇家海军查尔斯·拉姆尼·萨姆森中校（Charles Rumney Samson）在1912年1月10日以肖特改进型S.27双翼机（Short Improved S.27）自“非洲” 号战列舰（HMS Africa）前甲板搭建的滑车轨道起飞，为英国皇家海军由锚定军舰起飞的首例。

随后在5月12日，萨姆森中校再以同型机于“爱尔兰”号战列舰（HMS Hibernia）创下全球首次由10节航速巡行中军舰起飞的纪录。此举不但证明飞机可由航行中的军舰起飞，也证实航行舰速可辅助起飞。
查尔斯·拉姆尼·萨姆森中校（1883-1931）
英国皇家海军据此经验，在1913年4月间将旧式防护巡洋舰“竞技神”号（HMS Hermes）前甲板六吋舰炮拆除改装滑车轨道，作为可搭载三架水上机的全球首艘水上机母舰，同年5月7日服役。

该舰在1914年10月31日于多佛海峡遭德国海军U-27潜艇击沉，也成为全球首艘战沉的水上机母舰。
一架系留在“竞技神”号上的肖特折叠水上飞机
第一次世界大战期间，英、德、俄、法、美、日都有以货轮改装的水上机母舰，用以侦察、弹着观测、海岸巡防，并执行对地与对舰攻击。

英联邦海军在战列舰与巡洋舰前甲板主炮顶部搭建滑坡以令搭载的轮式飞机起飞。水上机返航后可吊挂返舰；轮式飞机则必须降于陆上基地。
然而水上机的性能无法对付德意志帝国执行战略轰炸的齐柏林硬式飞船。为此英国皇家海军将建造中的

“勇敢”级战列巡洋舰-“暴怒”号（HMS Furious 47)前甲板改装飞行甲板以便轮式飞机起降。该舰在1917年6月26日服役。
同年8月2日埃德温·哈里斯·敦宁少校（Edwin Harris Dunning）以序号N6453的索普威斯“小狗”式战斗机（Sopwith Pup）降落于“暴怒”号之上，为全球首例降落于航行中军舰的飞机。
然而敦宁少校在5日后驾驶序号N6452的“小狗”式降落时滑出右舷坠海丧生。
“暴怒”在1918年7月19日凌晨3时以7架索普威斯“骆驼”式战斗机（Sopwith Camel）空袭位于德国与丹麦接壤处岑讷 (Tondern，今丹麦Tønder)的齐柏林飞艇基地(一架起飞后发动机故障迫降于海面)，获取摧毁L.54及L.60两艘飞艇与一架侦察气球的重大战果，也迫使德军自此放弃此基地。

这是全球以航空母舰轮式舰载机发动空袭的首例。但因燃油因素，进行空袭的6架中3架转降丹麦，其余3架全部在返航后于海面迫降，1人失踪。
7架“骆驼”式停放在“暴怒”号航母的飞行甲板上，正在前往岑讷的途中
L.54及L.60号飞艇残骸
岑讷空袭两个月后，英国皇家海军“百眼巨人”号航母（HMS Argus I49)在1918年9月16日服役，为全球首艘全通式飞行甲板航空母舰。

该舰可搭载索普威斯“骆驼”式战斗机及索普威斯“杜鹃”式鱼雷攻击机（Sopwith Cuckoo）共20架，数量足以发动有规模的航空打击，可谓现代航空母舰的雏形与海军航空划时代的里程碑。
英国与日本则为现代航空母舰的先驱。日本在1922年底完成全球首艘非改装航空母舰“凤翔”号，随后英国也在1924年2月完成首艘非改装航空母舰“竞技神”号（HMS Hermes 95)。
“凤翔”号
“竞技神”号

而在舰载机试用上曾经领先一步的美国海军，直到1921年6、7月间观摩陆军飞机携挂炸弹攻击德国降舰的效果才体会到海军航空的重要性，于1922年才获国会同意改装一艘旧煤轮为全通式飞行甲板航空母舰，即“兰利”号（USS Langley CV-1)。直到1934年6月4日首艘非改装航空母舰“游骑兵”号（USS Ranger CV-4)才服役。
“兰利”号
“游骑兵”号
而在数年后爆发的第二次世界大战中，航母终于取代了称霸数个世纪的战列舰，成为海战中的“海王波塞冬”，直至今日