Рождение и развитие МАИ тесно связано с развитием советской авиации, с созданием Центрального аэрогидродинамического института, а также – деятельностью профессора Николая Жуковского – основоположника аэродинамики. По его инициативе, в Императорском техническом училище (после революции – МВТУ, а ныне МГТУ им. Н.Э.Баумана) еще с 1909 года стал читаться курс теоретических основ воздухоплавания.
20 августа 1930 года на базе аэромеханического факультета училища был создан новый ВУЗ – Московский авиационный институт. В 1932-1933 годах на развилке Волоколамского и Ленинградского шоссе был построен первый учебный корпус, и эта территория МАИ до сегодняшнего дня является основной. В 1956-1975 годах осуществлен второй этап строительства МАИ. Было построено 35 учебных корпусов, научных лабораторий и производственных помещений. С ростом МАИ изменилась его структура. Сначала основными направлениями подготовки специалистов были моторостроение и самолетостроение.
В 1933 году был образован инженерно-экономический факультет, в 1940 году – факультет авиационного оборудования и приборостроения. В 1960-1970 годы произошло становление аэрокосмического направления. В 1993 году МАИ поднялся до ранга университета.