Ενώ πολλοί αριθμοί πτήσεων μπορεί να φαίνονται τυχαίοι, υπάρχει σίγουρα μια μέθοδος πίσω από την τρέλα. Οι μεμονωμένες αεροπορικές εταιρείες δημιουργούν τους δικούς τους αριθμούς με βάση την εσωτερική μεθοδολογία, αλλά πρέπει να συντονίζουν τις προσπάθειές τους με άλλες αεροπορικές εταιρείες για να αποφευχθεί η σύγχυση στους πύργους ελέγχου πτήσης. Η United Airlines και η American Airlines, για παράδειγμα, δεν μπορούν και οι δύο να έχουν δύο εισερχόμενα αεροπλάνα με παρόμοιους αριθμούς πτήσης που φτάνουν ταυτόχρονα. Οι αεροπορικές εταιρείες διέπονται από τη Διεθνή Ένωση Αεροπορικών Μεταφορών (IATA) και συχνά εναπόκειται στην IATA να εγκρίνει αυτούς τους χαρακτηρισμούς προτού εφαρμοστούν από μια αεροπορική εταιρεία.
Πολλοί αριθμοί πτήσης εκχωρούνται σύμφωνα με τη γενική κατεύθυνση της ίδιας της πτήσης. Στα αεροπλάνα που κατευθύνονται ανατολικά ή βόρεια συνήθως αποδίδονται ζυγοί αριθμοί, ενώ στα αεροπλάνα που κατευθύνονται δυτικά ή νότια λαμβάνουν μονούς αριθμούς. Στις πτήσεις μετ’ επιστροφής εκχωρούνται συχνά εκείνες που είναι κατά ένα νούμερο υψηλότερο από την πτήση αναχώρησης, έτσι ώστε οι επιβάτες να θυμούνται εύκολα ποια πτήση επιστροφής να κάνουν. Για παράδειγμα, η φανταστική Popeye and Cloudy Airlines μπορεί να έχει μια πτήση από τη Νέα Υόρκη στο Λας Βέγκας που αναχωρεί το μεσημέρι. Δεδομένου ότι ταξιδεύει δυτικά, μπορεί να χαρακτηριστεί ως πτήση 711. Η πτήση της Popeye and Cloudy Airlines από το Λας Βέγκας πίσω στη Νέα Υόρκη πιθανότατα θα ονομάζεται πτήση 712. Και οι δύο αριθμοί πτήσης θα πρέπει να εγκριθούν από την IATA, σε περίπτωση που συμβεί να είναι μια υπάρχουσα πτήση 712 της United Airlines που φθάνει επίσης στη Νέα Υόρκη εκείνη την εποχή.
Οι αεροπορικές εταιρείες εκχωρούν επίσης αριθμούς πτήσεων σύμφωνα με ένα σύνολο συμφωνημένων παραμέτρων. Μια μεγάλη αεροπορική εταιρεία μπορεί να συμφωνήσει να περιορίσει τις πιθανές επιλογές της σε 1-499. Μια άλλη αεροπορική εταιρεία, πιθανώς ένας μικρότερος αερομεταφορέας που συνεργάζεται με τη μεγάλη αεροπορική εταιρεία, θα μπορούσε να έχει 500-749. Μια άλλη μεγάλη αεροπορική εταιρεία μπορεί να έχει αριθμούς από 750-1000, και ούτω καθεξής. Μέσω μιας πρακτικής που ονομάζεται κοινή χρήση κωδικών, οι μικρότερες περιφερειακές αεροπορικές εταιρείες που συνεργάζονται με μεγάλες αεροπορικές εταιρείες συντονίζουν τον αριθμό τους για να αποφύγουν τη σύγχυση και να χαρακτηρίσουν την πτήση ως κοινή προσπάθεια. Ορισμένες αεροπορικές εταιρείες ορίζουν επίσης αριθμούς πτήσεων ανάλογα με τον προορισμό του αεροπλάνου ή τον τύπο των επιβατών που θα μεταφέρει. Οι πτήσεις εσωτερικού, για παράδειγμα, μπορεί να έχουν διψήφιους αριθμούς ενώ οι διεθνείς πτήσεις μπορεί να έχουν τριψήφιο αριθμό. Αυτή η πρακτική διαφέρει από αεροπορική εταιρεία σε αεροπορική εταιρεία, αλλά συνήθως είναι συνεπής. Οι ναυλωμένες πτήσεις μπορεί να έχουν ειδικούς αριθμούς που επιτρέπουν στους υπαλλήλους των αεροπορικών εταιρειών να τους αναγνωρίζουν αμέσως.
Ωστόσο, η εκχώρηση αριθμών πτήσης δεν είναι υπόθεση. Οι αεροπορικές εταιρείες επιτρέπεται, εντός εύλογου λόγου, να ορίζουν αεροπλάνα με σημαντικούς ή περίεργους αριθμούς. Μια πτήση προς το Σαν Φρανσίσκο, για παράδειγμα, μπορεί να λάβει μια πτήση όπως το 49 ή το 1849 ως φόρο τιμής στον περίφημο πυρετό του χρυσού του 1849. Μια αεροπορική εταιρεία που παρέχει υπηρεσίες στη Φιλαδέλφεια μπορεί να επιλέξει το 1776 ή το 76, αντικατοπτρίζοντας τον ιστορικό ρόλο αυτής της πόλης στη διαμόρφωση του Ηνωμένες Πολιτείες. Ορισμένες πτήσεις προς πόλεις καζίνο όπως το Λας Βέγκας ή το Ρίνο της Νεβάδα θα μπορούσαν να έχουν αριθμούς με 7 και 11 για τύχη. Εφόσον η αεροπορική εταιρεία δεν παραβιάζει τους κανονισμούς της IATA σχετικά με τους αριθμούς πτήσεων, μπορεί να επιλέξει αριθμούς για δικούς της λόγους. Αυτοί οι αριθμοί μπορούν επίσης να αλλάξουν εάν γίνουν αμφιλεγόμενοι, όπως στην περίπτωση της πτήσης 11 της American Airlines, η οποία συνετρίβη στο Παγκόσμιο Κέντρο Εμπορίου στις 11 Σεπτεμβρίου 2001. Όταν αποκαταστάθηκαν τα δικαιώματα εμπορικής πτήσης, η αεροπορική εταιρεία άλλαξε την Πτήση 11 σε Πτήση 25.