การบินและอวกาศและวิศวกรรมเครื่องกลมีความเกี่ยวข้องกับการออกแบบเครื่องจักรเพื่อแก้ปัญหาในทางปฏิบัติที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ สนามได้รับแรงผลักดันในช่วงการปฏิวัติอุตสาหกรรมและตอนนี้แพร่หลายไปทั่วอารยธรรมมนุษย์ การใช้หลักการทางฟิสิกส์การบินและอวกาศหรือวิศวกรเครื่องกลสามารถจัดการวัสดุและพลังงานเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ของมนุษย์บางอย่างที่ต้องใช้ระบบกลไก คำว่าการบินและอวกาศโดยทั่วไปหมายถึงเครื่องบินที่ได้รับการออกแบบเฮลิคอปเตอร์และจรวดในชั้นบรรยากาศ แต่ก็อาจรวมถึงยานอวกาศ วิศวกรรมการบินและอวกาศขยายเทคนิคของวิศวกรรมเครื่องกลเพื่อรวมระบบที่มีปฏิสัมพันธ์กับของเหลวเคลื่อนที่เช่นอากาศหรือน้ำ
นักประดิษฐ์จำนวนหนึ่งตั้งแต่สมัยโบราณได้ทดลองกับระบบกลไก การปฏิวัติอุตสาหกรรมซึ่งแสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงที่น่าทึ่งที่สุดในช่วงศตวรรษที่ 19 ทำให้สาขาวิศวกรรมเครื่องกลมีความแข็งแกร่งมาก เครื่องจักรที่มีความสามารถในการดึงพลังงานจากถ่านหินและปิโตรเลียมในไม่ช้าความต้องการขนาดใหญ่ พี่น้องออร์วิลล์และวิลเบอร์ไรท์ซึ่งเป็นนักประดิษฐ์ชาวอเมริกันโดยทั่วไปถือว่าเป็นคนแรกที่สร้างเครื่องบินที่ใช้งานได้ในปี 1903 ตั้งแต่นั้นมาสาขาการบินและอวกาศและวิศวกรรมเครื่องกลมีอิทธิพลอย่างมากในสังคมส่วนใหญ่
วิศวกรรมเครื่องกลส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับวิธีการเรื่องและพลังงานในการตั้งค่าในชีวิตประจำวัน มันขึ้นอยู่กับฟิสิกส์ แต่เป้าหมายของมันคือการแก้ปัญหาในทางปฏิบัติแทนที่จะค้นหากฎของธรรมชาติ วิศวกรเครื่องกลออกแบบวัตถุและเครื่องมือในชีวิตประจำวันที่มีฟังก์ชั่นบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหว ตัวอย่างรถยนต์, สว่านและเครื่องจักรจากโรงงาน วิศวกรรมการบินและอวกาศขยายการปฏิบัติงานของวิศวกรรมเครื่องกลไปยังโดเมนใหม่
เมื่อการบินและอวกาศและวิศวกรรมเครื่องกลถูก จำกัด ให้ทำงานในชั้นบรรยากาศของโลกคำว่าวิศวกรรมการ บิน มักจะถูกนำมาใช้ วิศวกรการบินออกแบบทั้งอากาศยานที่มีคนควบคุมและไม่มีคนควบคุม เครื่องบินและเฮลิคอปเตอร์ที่บรรจุคนมักจะต้องการมาตรฐานความปลอดภัยที่สูงมากและมีงานวิศวกรรมการบินจำนวนมากที่ต้องใช้เพื่อทำให้ระบบเหล่านี้ปลอดภัย อากาศยานไร้คนขับซึ่งรวมถึงขีปนาวุธโดรนทหารและลูกโป่งตรวจสภาพอากาศมักจะเป็นลักษณะทดลองมากกว่า วิศวกรที่ทำงานกับระบบเหล่านี้มักจะใช้ความรู้ด้านการบินและอวกาศและวิศวกรรมเครื่องกลเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ใหม่ในชั้นบรรยากาศ
ระบบที่บรรจุคนและไม่ใช้คนทำงานที่อยู่นอกบรรยากาศบางครั้งก็ถือว่าอยู่ในขอบเขตของการบินและอวกาศและวิศวกรรมเครื่องกล บางครั้งกิจกรรมทางวิศวกรรมเหล่านี้เรียกว่าวิศวกรรม อวกาศ วิศวกรรมดาราศาสตร์เกี่ยวข้องกับวิศวกรรมการบินเพราะวัตถุประดิษฐ์ทั้งหมดในอวกาศผ่านชั้นบรรยากาศบนจรวด ในทำนองเดียวกันเครื่องทุกเครื่องที่ออกสู่อวกาศและกลับสู่พื้นผิวอย่างปลอดภัยจะต้องนำทางผ่านชั้นบรรยากาศในฐานะเครื่องบิน วิศวกรรมดาราศาสตร์มักใช้ฟิสิกส์และเทคโนโลยีพื้นฐานร่วมกับวิศวกรรมเครื่องกลแม้ว่าสภาพแวดล้อมที่มีปัญหาจะแตกต่างกันมาก
