Το ορνιθόπτερο είναι ένα μηχάνημα που πετά σαν πουλί, χτυπώντας τα φτερά του. Τα περισσότερα ορθόπτερα έχουν μέγεθος περίπου μικρών πουλιών. Έχουν επιχειρηθεί μεγαλύτερα μοντέλα που φέρουν τον άνθρωπο, αλλά μέχρι στιγμής χωρίς αποδεδειγμένη επιτυχία. Τα ορνιθόπτερα μεγέθους αεροπλάνου έχουν επιταχύνει σε ταχύτητα απογείωσης σε φυγή, αλλά η πλήρης απογείωση ποτέ δεν ήταν πραγματικά επιτυχημένη. Το ορνιθόπτερο έγινε δημοφιλές στη σειρά βιβλίων Dune του Frank Herbert, καθώς και στην πρόσφατη ταινία Sky Captain and the World of Tomorrow.
Τα μοντέλα ορνιθόπτερα μεγέθους πουλιού είναι φθηνά διαθέσιμα και χρησιμοποιούνται από χομπίστες σε όλο τον κόσμο. Το ορνιθόπτερο σχεδιάστηκε για πρώτη φορά από τον Λεονάρντο ντα Βίντσι και σχεδιάστηκε με κάποιες λεπτομέρειες στα σημειωματάριά του. Αντί για φτερά, χρησιμοποίησε μια μεμβράνη, δείχνοντας ότι ο Ντα Βίντσι είχε κάποια βασική κατανόηση του μηχανισμού της πτήσης. Προοριζόταν να είναι ανθρωποκίνητο, αλλά δεν παρήγαγε αρκετό ανυψωτικό για να απογειωθεί. Το ορνιθόπτερο ντα Βίντσι πιθανότατα δεν κατασκευάστηκε ποτέ.
Το πιο κοντινό που έχουμε φτάσει σε ένα μεγάλο ορνιθόπτερο είναι ένα έργο που εκτελείται από το Πανεπιστήμιο του Τορόντο, που ονομάζεται Project Ornithopter. Το ορνιθόπτερο μοιάζει με αεροπλάνο προπέλας, αλλά στερείται έλικας και αντ’ αυτού έχει πτερύγια που φτερουγίζουν. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, έχει επιταχυνθεί με ταχύτητα απογείωσης σε έναν δραπέτη, αλλά δεν έχει επιχειρήσει ακόμη πλήρη πτήση.
Το πρώτο ορνιθόπτερο κατασκευάστηκε πιθανώς στη Γερμανία από τον Karl Friederich Meerwein το 1781 ως απόδειξη της ιδέας για πτήση βαρύτερη από τον αέρα. Υποστηρίζεται ότι πέταξε, αλλά πιθανότατα γλίστρησε μετά την εκτόξευση από ψηλό σημείο. Όταν οι αεροδυναμικές αρχές της πτήσης αποσαφηνίστηκαν μαθηματικά το 1799 από τον George Cayley, έγινε προφανές ότι τα ανεμόπτερα ήταν πιο βολικά από τα ορνιθόπτερα, έτσι πολλές έρευνες προς αυτή την κατεύθυνση εγκαταλείφθηκαν.
Ορισμένα ενδιαφέροντα έργα έχουν χρησιμοποιήσει τεχνητούς μύες με χημική ενέργεια για να χτυπούν τα φτερά μικρών ορνιθόπτερων. Κάποια μέρα, ρομπότ σαν αυτά θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως απομίμηση πτηνών για επιτήρηση. Ένα πλεονέκτημα των ορνιθόπτερων με χημική ενέργεια είναι ότι δεν χρησιμοποιούν απαραιτήτως την καύση για ενέργεια και έτσι γλιτώνουν τον ουρανό από τη ρύπανση.