W roku 1890 niemiecki pionier lotnictwa Otto Lillienthal, wykorzystując przeprowadzone poprzednio przez A, Penauda na modelach latających i H. Philipsa w tunelach, oraz znane już wówczas prace dotyczące kształtu profilu i zasad powstawania siły nośnej, przeprowadził wiele obserwacji lotu ptaków i wykrył ważną cechę powierzchni nośnej, polegającą na tym, że powierzchnia taka o kształcie wypukłym wytwarza znacznie większą siłę nośną niż powierzchnia płaska. Odkrycie to miało duży wpływ na późniejsze powodzenia lotów szybowców i samolotów, umożliwiało bowiem zwiększenie stosunku siły nośnej do masy skrzydła i ułatwiało uzyskanie wystarczająco dużej siły nośnej przy odpowiednio mniejszej powierzchni nośnej i mniejszej prędkości lotu (prędkości startu). Lillienthal doszedł do słusznego wniosku, że przed rozpoczęciem lotów silnikowych należy rozwiązać problem stateczności i sterowności. W związku z tym w 1891 r. zbudował swój pierwszy szybowiec (o masie ok. 18 kg) i ze skoczni wykonał wiele udanych lotów, następnie na większym szybowcu dokonał ze wzniesień lotów o długości do 100 m. W 1895 r, zbudował szybowiec o układzie dwupłata (o rozpiętości 5,5 m i powierzchni 18,5 rn2). Szybowiec ten, tak jak poprzednie, zaopatrzony był w nieruchome, jednoczęściowe usterzenie (bez podziału na statecznik i ster) pionowe i poziome. Sterowanie szybowca polegało na przesuwaniu się samego pilota wzdłuż poręczy (względem środka masy), na których zawieszał się ramionami tak, że większa część jego ciała zwisała pod skrzydłem i mogła balansować w kierunku poprzecznym i podłużnym. Dążąc do pełniejszego zbadania problemu Lillienthal zbudował inna wersję szybowca zaopatrzonego w ster wysokości, wychylany podczas lotu. W czasie prób tego szybowca w 1896 r. Lillienthal uległ wypadkowi i zmarł.