در نتیجه این توسعه سریع می‌بایست به وسیله تحقیقات جدید در آیرودینامیک، جلوبرنده، سازه و کنترل پروازی تغذیه می‌شد. در آن زمان تحقیق در هوانوردی بعضی وقت‌ها بسیار پرهزینه بود، ولی همیشه طالب ذکاوت هوشمندان بود و معمولاً نیاز به تجهیزات آزمایشگاهی ویژه‌ای داشت.
یک چنین تحقیقاتی در خیلی از موارد، بیشتر از حد منابع مالی بود و برای صنعت خصوصی، غیرمعمول به نظر می‌رسید؛ از این رو تحقیقات بنیادین مورد نیاز برای بارورکردن و پیمودن راه توسعه هوانوردی در قرن بیستم باید به وسیله دولت‌ها به وجود می‌آمد.
در اوایل قرن بیستم، دولت بریتانیا مدرسه‌ای را برای پرواز با بالون و کایت نظامی برای پرواز در فارن بارو انگلستان ترتیب داد. تا سال1910، کارخانه سلطنتی هواپیمایی در فارن بارو کار خود را شروع کرده بود. اولین طراح هواپیما و خلبان آزمایشی این کارخانه جفری دی هاوی‌لند معروف بود.
این اولین تجهیزات دولتی هوانوردی در تاریخ بود و در ادامه عملیات به سرعت توسط مؤسسه سلطنتی هواپیمایی (RAE) تکامل پیدا کرد که امروزه هم هنوز در حال انجام تحقیقات هوانوردی برای دولت بریتانیا است. در ایالات متحده آمریکا، توسعه هواپیما و همچنین تحقیقات هوانوردی بعد از سال1910 سست و کمرنگ شد.
در خلال دهه بعد، ایالات متحده به طور عجیبی از اروپا در هوانوردی عقب افتاد. این موضوع موجب شد که دولت ایالات متحده یک مکانیزم برای بیرون‌آمدن خود از دوران تاریکی هوانوردی به وجود آورد. در سوم مارس1915، دستور برای ایجاد کمیته ملی مشورتی هوانوردی (NACA) ابلاغ شد و بودجه اولیه‌ای به میزان 5هزار دلار برای مدت 5سال(البته هر سال 5هزار دلار) به آن اختصاص داده شد.
این کمیته در ابتدا از 12عضو برجسته بامعلومات و متخصص در زمینه هوانوردی تشکیل شد. در میان اعضای قراردادی در سال1915، پرفسور جوزف اس.آمیز از دانشگاه جان هاپکینز (که بعد‌ها رئیس دانشگاه جان هاپکینز شد) و پرفسور ویلیام اف.دوراند از دانشگاه استانفورد بودند که هر دو آنها تأثیر بسزایی بر تحقیق هوانوردی در نیمه اول پرواز با نیروی محرکه داشتند.
این کمیته مشورتی (ناکا) در اصل قرار بود جلسه سالانه‌ای در واشنگتن دی.سی در روزهای سه‌شنبه سومین هفته اکتبر هر سال داشته باشد و جلسات مخصوص هم به وسیله رئیس کمیته برگزار شود.
هدف این جلسه برای مشاوره‌دادن به دولت در زمینه تحقیق و توسعه هوانوردی و به‌وجود‌آوردن اتحاد در زمینه چنین فعالیت‌هایی در ایالات متحده بود. این کمیته به‌سرعت متوجه شد که یک گروه مشورتی 12نفری برای حیات‌بخشیدن به هوانوردی ایالات متحده کافی نیست. بینش آنها از نامه‌ای که به اولین گزارش سالانه ناکا در سال1915 ارائه کردند مشخص است. متن کوتاهی از این نامه بدین صورت است:
مشکلات علمی فراوانی در زمان فعلی در هوانوردی وجود دارد که شکل آنها بیش از حد نامعلوم است که بتوان برای آنها راه حلی در نظر گرفت. نظر کمیته این است که یکی از اولین و مهم‌ترین گام‌ها که باید در ارتباط با فعالیت کمیته برداشته شود این است که وسائل میدان پرواز همراه با هواپیماها و تجهیزات مناسب آزمایش برای مشخص‌کردن نیروهای اعمال‌شده بر روی یک هواپیما با اندازه واقعی در شرایط پروازی تحت کنترل و آزاد، آماده شود و در انتها تخمین‌های ارائه‌شده، توسعه کارمندان فنی را با تجهیزات مناسب برای اجرای آزمایشات با اندازه‌های واقعی در نظر می‌گیرد.
مشهود است که در نهایت یک آزمایشگاه با تجهیزات کافی برای حل مشکلاتی که به وجود خواهند آمد مناسب خواهد بود اما از آنجا که این تجهیزات مثل آزمایشگاه که در این زمان به جا گذاشته شود ممکن است برای نیازهای آینده مناسب نباشد، لذا بر این باوریم که یک چنین تهیه و تدارکی، باید نتیجه توسعه تدریجی باشد.
بنابراین اولین کار این کمیته مشورتی، درخواست تجهیزات دولتی برای تحقیق و توسعه هوانوردی بود. ابرهای جنگ در اروپا- جنگ جهانی اول از یک سال قبل شروع شده بود- توصیه‌های آنها را ضروری‌تر جلوه داد. در سال1917 وقتی ایالات متحده وارد جنگ شد، صحبت‌های کمیته، یکی پس از دیگری عملی شد.
سومین گزارش سالانه ناکا چنین شروع می‌شود: برای انجام کارهای علمی سطح بالا و تحقیقات ویژه درنظرگرفته‌شده در دستور کار کمیته و این‌که فرض بر مهم‌تربودن آنها از شروع جنگ گذاشته شود و برای این‌که تجهیزات هم‌اکنون موجود نیستند (یا فقط در حد کمی موجود است) کمیته قراردادی را برای یک آزمایشگاه تحقیقاتی منعقد کرده است که روی ایستگاه آزمایشی سپاه سیگنال، زمین لانگلی، هامپتون، ویرجینیا ساخته شود.
گزارش به توضیح یک ساختمان دو طبقه برای آزمایشگاه با آزمایشگاه‌های فیزیک، شیمی و تست‌های سازه‌ای ادامه می‌دهد. قرارداد ساختمان 80900 دلار بود و ساخت آن از سال1917 شروع شد. دو تونل باد و یک جا برای تست موتور در آینده نزدیک در نظر گرفته شده بود. انتخاب سایت در 4مایلی شمال هامپتون ویرجینیا بر اساس شرایط کلی سلامتی و مشکلات دسترسی به واشنگتن و مراکز صنعتی بزرگتر در شرق، محافظت از حمله دریایی، شرایط آب‌وهوایی و هزینه سایت بود.
از این رو آزمایشگاه تحقیق هوانوردی به یادبود لانگلی به وجود آمد و قرار بود که تنها آزمایشگاه ناکا و تنها آزمایشگاه هوانوردی آمریکا برای 20سال آینده باقی بماند. آزمایشگاه را به نام ساموئل پیتر پانت لانگلی نامگذاری کردند که بنیان‌گذار تونل باد و تحقیقات پروازی بود. قابل توجه است که تحقیق در زمینه ایرفویل و بال در لانگلی، در خلال دهه‌های 1920 و 1930 انجام گرفت.
با کاری که در آزمایشگاه لانگلی شد، ایالات متحده، رهبری توسعه هوانوردی را به عهده گرفت. بر بالای فهرست موفقیت‌ها و همراه با تست‌های مرتب ایرفویل‌ها، توسعه پوشش موتور ناکا بود؛ یک پوشش آیرودینامیک (برای کاهش پسا یا Drag) در اطراف موتورهای پیستونی ساخته شده بود که به صورت اعجاب‌انگیزی پسای آیرودینامیک این موتورهای پیستونی را کاهش می‌داد.
در سال1936 دکتر جرج لوئیس که در آن موقع رئیس تحقیقات هوانوردی ناکا بود، از آزمایشگاه‌های اروپایی دیدن کرد. او متوجه شد که رهبری ناکا در تحقیقات هوانوردی به‌زودی در حال محوشدن است؛ به‌ویژه با وجود پیشرفت‌هایی که آلمان در این زمینه به دست آورده بود.
وقتی جنگ جهانی دوم نزدیک شد، ناکا به صورت ضروری راه‌اندازی دو آزمایشگاه جدید را تشخیص داد؛ یک آزمایشگاه پیشرفته آیرودینامیک برای تحقیق در مورد مسائل پروازی با سرعت‌های بالا(حتی مافوق صوت) و یک آزمایشگاه تست موتور.
این نیازها در نهایت منجر به ساخت آزمایشگاه هوانوردی آمیز در زمین مافت نزدیک چشم‌انداز کوه کالیفرنیا(در سال 1939 تصویب شد) و آزمایشگاه تحقیق موتور لوئیس در کلولند اوهایو (در سال1941) شد.
همراه با آزمایشگاه لانگلی، این دو آزمایشگاه جدید ناکا هم دوباره ایالات متحده را در تحقیقات و توسعه هوانوردی در دهه‌های40 و 50 میلادی پیشگام کرد.
طلوع عصر فضا در 4اکتبر1957 وقتی که روسیه اسپتنیکI را به فضا پرتاب کرد و اولین ماهواره مصنوعی به دور زمین گشت، به وقوع پیوست. ایالات متحده آمریکا تا حدودی نسبت به غرور فنی خود دچار ضعف شده و به‌سرعت به طرف رقابت در فضا حرکت کرد. در 29جولای1958، به وسیله دستور دیگری از کنگره، مؤسسه ملی هوانوردی و فضانوردی (NASA) به وجود آمد.
در این زمان، عمر ناکا به پایان رسید و برنامه‌ها، افراد و تجهیزات آن سریع به ناسا انتقال داده شد. به هر حال، ناسا سازمان بزرگتری نسبت به ناکا بود و پروژه‌های بسیاری از نیروی هوایی، دریایی و ارتش در مورد فضا را به خود اختصاص داده بود.
در فاصله دو سال پس از به وجود آمدن آن، ناسا برای ساخت چهار تأسیسات جدید دیگر که مورد تصویب قرار گرفت اقدام کرد؛ تجهیزات موجود ارتش در هانتس ویل آلاباما (نام جدید آن مرکز پرواز فضایی جورج سی.مارشال است)، مرکز فضایی گودارد در گرین بلت مریلند، مرکز فضانوردی با حمل انسان(که اسم فعلی آن مرکز فضانوردی جانسون است) در هوتسون تگزاس و مرکز عملکردهای پرتاب(که اسم فعلی آن جان اف.کندی است) در کیپ کاناورال فلوریدا.
این مراکز همراه با مرکزهای موجود مثل لانگلی، آمیز و لوئیس، ستون فقرات ناسا را تشکیل می‌دادند؛ از این رو متخصصان هوانوردی ناکا که بذرهای ناسا را تشکیل می‌دادند، در زمان کوتاهی بعد از آن، یکی از مهم‌ترین نیروها در فناوری فضایی شدند.
این مراکز قوی‌تر و پیشرفته‌تر شدند به طوری که امروزه، تیترهای اول خبرهای مربوط به صنعت هوافضا به ناسا اختصاص دارد و دامنه تحقیقات و مطالعات آن، با بودجه‌های شگفت‌آوری پیش می‌رود و شاید دور از واقعیت نباشد که بگوییم زندگی آینده انسان و مسافرت‌های فضایی و استقرار در کرات دیگر در دست ناسا است و همواره بالاتر از رقبای خود ایستاده است.