使用木桶、铁环与木头支架做成的飞行模拟器
林克训练机
对无经验者来说，动力飞行是相当危险的尝试，因此自很久以前就不断地有各种方法让新飞行员在非真实飞行的情况下学习控制飞机。例如，“桑德斯老师”是一架娤在万向接头的完整飞机，可以迎风并自由地旋转及倾斜。在大约1910年时的某种飞行模拟器是将一个木桶剖开，装在一个铁环上。
在第一次世界大战期间及以后，有人开始尝试使用机电设备来制作模拟器。最有名的莫过于1929年美国艾德温·林克所发明的林克训练机。这部机器具备了一个气动平台，可以提供俯仰、滚转与偏航等飞行动作，然后上面架有一座普通驾驶舱的复制品。它的设计是提供比飞机的危险性较低且成本较便宜的仪表飞行教学环境。本来此设备一直不受专业飞行界的关注，但是经过一连串的仪表飞行意外后，美国陆军航空队于1934年买了四套林克训练机，于是飞行模拟产业从此诞生。在1939年至1945年的战争时期中，大约有一万套林克训练机被用来培训同盟国的新飞行员。在1960年代及1970年代初期，仍有些国家的空军在使用这套设备。
1941年出现的天文导航教练机是一个有13.7米高的庞大设备，足以容纳一整组的轰炸机成员学习如何执行夜间飞行任务。在1940年代，开始使用类比电脑来计算飞行公式，于是产生了第一套电子模拟器。
在1948年，柯蒂斯-莱特公司交了一套为波音377所设计的模拟器给泛美航空， 这是第一套由民间航空公司所拥有的模拟器。虽然没有动作拟真或者是显示画面，但是整个驾驶舱的设备与仪器是可用的，而且用过的机组成员觉得它十分有效。到了1950年代末，完整的动作拟真系统才开始成形。
以照相机为辅助视觉系统的模拟器
早期的视觉系统是采用了实际地形的小比例模型，然后照相机根据飞行员控制的动作来“飞”过地形模型，并将照片展示在屏幕上给飞行员看。理所当然地，这种方式能模拟的地区是有限的，通常只是机场附近的区域。若是在军事用途，通常就是一些典型的地形以及目标区域的地形。利用数位电脑来模拟飞行则到1960年代才开始。
在1954年，美国通用精密公司（后来被胜家公司所收购），研发了一套动作模拟器，其配备了用金属架框住的驾驶舱。它可以做3度的俯仰、滚转与偏航，但是于1964年改善的小巧版本已经可以做到10度。1969年开发出的民航模拟器的液压驱动器已经可以控制各个轴线的运动，也就是说具备了6个自由度（俯仰、滚转与偏转）。从1977年开始，民航模拟器开始采用现代的“驾驶室”配置，并且电脑是放置在驾驶舱里面（而非模拟器外的机架上），然后当设备不动作时可以透过一个可收起的走道进入模拟器。
大约在这个时候，在视觉方面的技术也得到了很大的进展。1972年胜家发展了一套直透镜仪器，其配有曲面镜与分光镜，可将驾驶舱窗外的景色投射在一定距离的焦点上。这些直透镜显示器大大地改善了飞行模拟的真实性。但是，每个显示器只提供28度的视角，所以同时需要很多台才能展示出真实的视野。1976年开始采用广角直透镜（Wide Angle Collimated, WAC）显示器[1]。最后，在1982年，英国丽的呼声公司发表了广角无限显示设备（Wide-angle Infinity Display Equipment, WIDE），它采用了在横向大幅度扩大的曲面镜，可以让一群飞行员透过一个一体的显示屏幕看到模拟影像。广角直透镜显示器目前普遍用在需要两名飞行员并坐的高阶飞行模拟器。
