Le centre de Chalais-Meudon n’est pas consacré uniquement à l'aérostation, il participe aux efforts qui ont concouru à la naissance de l’aviation.
En 1902, Archdeacon construit une copie du planeur N°3 des frères Wright, mais avec un succès limité et reste donc sceptique sur leurs exploits malgré les rapports publiés. En 1903, il fait construire à Chalais-Meudon un planeur sur le modèle de Chanute.

Le 15 août 1902, l’ingénieur Léon Levavasseur signe avec le colonel Charles Renard, responsable du centre aérostier militaire de Chalais-Meudon, un accord concernant le développement d’un moteur d’aviation. Le 28 août 1902, Levavasseur dépose le brevet du moteur, un V8 à 90° révolutionnaire censé développer 80 ch et peser 100 kg. L’armée avance 20 000 francs pour sa réalisation. Les choses se gâtent quand l’armée apprend que Levavasseur a entrepris la construction d'une machine volante. Le moteur est terminé à la fin du printemps 1903. Testé à Chalais-Meudon, il ne développe que 63 ch et pèse 180 kg. L’ingénieur est prié de revoir sa copie.

Les expérimentations de Ferber attirent l’attention de Charles Renard qui lui propose de venir travailler au Parc d’aérostation militaire de Chalais-Meudon. Ferber accepte et peut continuer ses recherches dans de bonnes conditions et avec le concours de l’Etat.

Détaché de l’Artillerie au Génie, il rejoint son poste le 9 mai 1904. C’est, pour lui, une sorte de reconnaissance officielle ; il peut désormais se consacrer entièrement à ses travaux sur le plus lourd que l’air.

A Chalais-Meudon, il imagine une nouvelle solution de lancement. Il fait construire des pylônes formant un plan incliné à 33 % qui soutiennent un câble de 40 mètres e longueur. Cette inclinaison permet d’obtenir à son extrémité, au moment où l’aéroplane est lâché, une vitesse initiale de 10 mètres à la seconde.

Le 27 mai 1905, Ferber réalise à Chalais-Meudon son premier parcours motorisé avec son aéroplane n°6 bis. C’est le premier vol glissé motorisé, stable et contrôlé en Europe, la pente de la trajectoire a été diminuée de près de moitié et n’est plus que de 12%.

Pour Ferber c’est une immense satisfaction mais ce n’est qu’une étape. Il commande alors à Léon Levavasseur un moteur de 24 cv, ne devant pas dépasser 100 kg pour équiper son aéroplane n°8. Ferber rejoint la Société Antoinette en juillet et quitte Chalais-Meudon avec l’assurance de pouvoir revenir pour les essais de son N°8 dès qu’il sera prêt.

Mais le dirigeable « La Patrie » doit être livré à Meudon. Le N°8 toujours en attente de moteur est donc sorti du hangar par les sapeurs aérostiers de Chalais-Meudon et laissé à l’extérieur où le 19 novembre une tempête le détruira, la machine n’est pas réparable.

Chalais-Meudon participe aussi aux débuts de l’aéronautique militaire française. Avril 1910, le laboratoire a acheté une vingtaine d’aéroplanes et dirige l’instruction des premiers élèves pilotes militaires.

L’utilisation des souffleries et les tests pratiqués par les militaires à Chalais-Meudon permettent la mise au point de bipales en bois utilisables sur les aéroplanes. En 1910, l’industrie des hélices fournit à l’armée des produits fiables, standardisés, à un prix abordable. Alors qu’une hélice coûtait plus de 1 500 francs en 1908, une bipale type Chauvière ne coûte que 600 francs en 1913. Les produits imaginés par les héliciers sont impitoyablement testés en soufflerie.

Il existe plusieurs systèmes de bancs d’essais. Le colonel Dorand au parc militaire aérostier de Chalais-Meudon utilise un wagon mobile sur rail pour mesurer la traction d’une hélice réelle. Des enregistreurs mesurent la force de traction, la vitesse du chariot, la vitesse de rotation de l’hélice, la puissance absorbée.

L’ingénieur Rieth et Gustave Eiffel dans un laboratoire aérodynamique testent des modèles réduits montés sur une petite dynamo et placés dans le flux d’air. En fait, les mêmes paramètres sont mesurés à Chalais-Meudon, aboutissant à la même conclusion.

Le 28 février 1916, est créée la Section technique de l’aéronautique (STAé). Elle est confiée à Dorand, alors chef du laboratoire d’Aéronautique de Chalais-Meudon.

La contribution de Marcel Dassault à l'aéronautique française débute lors de la Première Guerre mondiale. C’est au laboratoire d'aéronautique de Chalais-Meudon, qu’il met son talent d'ingénieur au service de la France en créant une hélice baptisée Éclair (1916) et un biplace de chasse, le SEAé (1918) en collaboration avec Henry Potez et Louis Coroller. Le 11 janvier 1918, le commandant Caquot remplace le colonel Dorand.

Pendant l’occupation, Chalais-Meudon continue d'être un centre de recherches : les techniciens allemands y font des essais de moteurs, ils étudient les voilures aux basses vitesses. On y retrouve même à la libération des maquettes d’avions à ailes delta qu’ils y ont essayées.

Après la guerre, à Chalais-Meudon, Albert Caquot lance en 1929 la construction d’une soufflerie géante (120 mètres de longueur et 25 mètres de haut) permettant de tester un avion de 12 m d’envergure, avec moteur en route et pilote à bord.

Cette soufflerie achevée en 1934, était la plus grande du monde. Elle a servi à tester le Mirage III, la Caravelle et le Concorde.