1783. június 4-én hajtották végre első nyilvános léggömbkísérletüket a Montgolfier-testvérek, a dél-franciaországi Annonay városa mellett. Sikeres próbálkozásuk forradalmi változást hozott a repüléstechnika történetébe.

A Montgolfier-fivérek által épített hőléggömb ötlete 1782-ben fogalmazódott meg Joseph fejében, aki avignoni tartózkodása idején állítólag megfigyelte Gibraltár éppen zajló ostromának füstjét. A feltaláló a látvány alapján gondolt arra, hogy a füst és egy levegőben megtalálható különleges gáz keveréke – megfelelő mennyiségben – képes lehet egy jármű felemelésére is. Joseph-Michel Montgolfier így látott hozzá a léggömb megtervezéséhez. A francia férfi vékony fából, papírból és taftból már 1782 során épített egy kocka alakú szerkezetet, amit először vízgőzzel, majd füsttel kísérelt meg felemelni. Miután próbálkozásai apróbb sikereket hoztak, bevonta öccsét, Jacques-Étienne Montgolfier-t is a tervezésbe, aki a család – általa vezetett – Annonay-i papírmanufaktúrája révén végtelen mennyiségű nyersanyagot biztosított a kísérletek számára. A fő problémát a léggömb felemelése jelentette, mivel a füst lehűlt, ezzel pedig a jármű is visszazuhant a földre. A Montgolfier-fivérek közösen ötlötték ki, hogy léggömbjük folyamatos melegítéssel hosszabb ideig is a levegőben tartható. Így született meg a hőlégballon terve, mely először 1782 decemberében szállt a magasba.

A Montgolfier-fivérek 1783 elején nagyszabású tervbe kezdtek, és egy 225 kilogramm súlyú, 790 köbméter térfogatú papírból és zsákvászonból készített léggömböt építettek, melyet Annonay polgárai előtt, 1783. június 4-én bocsátottak a magasba. A sikeres kísérlet mintegy 10 percig tartott, ennek során a ballon majdnem 2000 méteres magasságig emelkedett fel. Az eredmény híressé tette a furcsa testvérpárt, a remek üzleti érzékkel rendelkező Jacques pedig nemsokára Párizsba utazott, hogy támogatókat találjon a további kísérletek számára. Eredménnyel is járt, mert a vállalkozó szellemű Jean-Baptiste Réveillon személyében bőkezű támogatóra akadt. Segítségével Jacques Montgolfier tovább fejlesztette repülő alkalmatosságát: a rendkívül gyúlékony anyagból készült ballont tűzálló timsóval vonta be, ezáltal a ballont akár emberi használatra is alkalmassá tette.