Вспоминая об этом периоде, Жуковский пишет: "При кабинете прикладной механики уже с 1889 г. проводились исследования по различным вопросам воздухоплавания - испытывались различные модели летательных машин и строились небольшие аэродинамические аппараты". Жуковский привез из-за границы и велосипед с громадным передним колесом, изобретенный французом Мишо. Николай Егорович разъезжал на этом велосипеде, укрепив за плечами большие крылья из ткани. Этими экспериментами он старался определить подъемную силу крыльев и изменения как величины этой силы, так и точки ее приложения (центр парусности).

Дальнейшие поездки за границу и знакомство с Отто Лилиенталем, знаменитым немецким планеристом, книга которого "Полет птиц, как основа искусства летания" стала для Жуковского настольной книгой, все больше и больше втягивали Николая Егоровича в изучение проблемы летания.

Жуковский вместе с тем правильно указал на значение восходящих потоков воздуха, так искусно используемых птицами. Он пишет:" Если на некоторой высоте над землей плывут громадные вихри с горизонтальными осями, то птица, забравшись с той стороны вихря, с которой имеется восходящий поток воздуха, и следя за движением вихря, может некоторое время оставаться в восходящем потоке и описывать благодаря ему в движении относительно некоторых подвижных осей горизонтальные круги".

Все это говорило о том, что Жуковский уже ясно представлял себе принципы полета аэроплана. Труд "О парении птиц" явился зрелой работой, в которой было критически оценено все сделанное за границей и в России в области теории летания. Здесь проявляется замечательная особенность Жуковского - не двигаться вперед, пока не изучено все главное, что сделано другими для решения рассматриваемой проблемы. Жуковский внимательно следит за успехами летания в Европе, ему хорошо знакомы работы Адера, Филиппса, Максима, сконструировавших летательные аппараты.

Жуковский, продолжая упорно работать над проблемой летания, опубликовал в 1897 г. статью "О наивыгоднейшем угле наклона аэропланов". В этой статье он пересмотрел выводы Джевецкого, относящиеся к данному вопросу, и определил оптимальный угол атаки крыла аэроплана.

Год спустя Николай Егорович подробно разобрал орнитоптерную теорию полета и на основании проведенных опытов (им была сконструирована специальная модель) отметил, что колеблющаяся пластинка получает сопротивление, в десять раз большее, " .нежели пластинка, движущаяся поступательным равномерным движением с той же средней скоростью". Опыт показал, что если быстро перевести пластинку из покоя в движение , то " . на каждый метр скорости и квадратный метр площади пластинки приходится 80 кг сопротивления воздуха".

Жуковский указывает, с одной стороны, на постепенное уменьшение массы двигателей, с другой, - правильно подчеркивает значение поступательной скорости для летательной машины. Он говорит: "Двигаясь под малым углом к горизонту с большой горизонтальной скоростью, наклонная плоскость сообщает громадному количеству последовательно прилегающего к ней воздуха малую скорость вниз и тем развивает большую подъемную силу вверх при незначительной затрате работы на горизонтальное перемещение".

Анализируя достигнутые успехи, Николай Егорович особое значение придает планеризму, заявляя, что " . проще прибавить двигатель к хорошо изученной скользящей летательной машине, нежели сесть на машину, которая никогда не летала с человеком".

В 1902 году Жуковский построил в Московском университете (МВТУ) аэродинамическую трубу квадратного сечения размером 75х75 см. Длина трубы 7 м, скорость потока 9 м/с. В университетской же лаборатории был установлен сконструированный Николаем Егоровичем прибор для испытания винтов без поступательной скорости. Аэродинамическая трубка Жуковского была одной из первых в Европе.

С помощью этих аппаратов Николай Егорович провел вместе со своими учениками ряд интересных исследований, в частности , о центре парусности, о вращении в потоке воздуха пластинок, ось которых перпендикулярна потоку, а также проверил законы Вельнера и Ренара для геликоптерного винта. Эти исследования позже позволили Жуковскому предложить весьма рациональный профиль (дужку) крыла с высокими аэродинамическими качествами. Этот профиль известен до сих пор во всем мире под названием "профиля Жуковского ". В 1904 году Н.Е. Жуковский " .нашёл источник поддерживающей планы силы .", - как пишет один из его коллег - " .безусловно, его открытия ведут к созданию аэродинамики .".