Kỷ lục thời gian bay là khoảng thời gian mà máy bay ở trên không lâu nhất có thể. Nó có thể là do một người thực hiện, hoặc do nhiều người thay phiên nhau lái máy bay. Ban đầu còn những giới hạn trong lượng nhiên liệu mang theo nên thời gian bay không thể kéo dài, nhưng với khă năng tiếp nhiên liệu trên không, thời gian bay đã được nâng lên.
1935 Anh em Al và Fred Key: bay trên không trong 653 giờ 34 phút phía trên Meridian, Mississippi, họ sử dụng một hệ thống tiếp nhiên liệu bằng vòi tự chế để tiếp xăng cho máy bay.
Lockheed Constellation L-1649A vẫn còn giữ kỷ lục cho chuyến bay vận chuyển hành khách không dừng dài nhất — trong thời gian hãng hàng không TWA khai trương tuyến đường bay từ London đến San Francisco vào ngày 1-2 tháng 10 năm 1957, chiếc máy bay đã bay liền một mạch trong 23 giờ 19 phút.
Một khí cầu khoa học đã lập một kỷ lục bay kéo dài khi bay vòng quanh Nam Cực trong 3 lần liên tiếp. Chuyến bay này kết thúc sớm hơn 2 giờ so với dự định là sẽ bay trong 42 ngày, dụng cụ mới của NASA là thiết bị sử dụng năng lượng tia vũ trụ (CREAM) đã được sử dụng để cung cấp năng lượng cho khí cầu. Kỷ lục trước đây được khí cầu thực hiện nhiệm vụ ghi phần tử sắt trong ngân hà của NASA thực hiện, nó bay trên Châu Nam Cực trong 32 ngày vào năm 2002.[1]Lưu trữ 2007-09-14 tại Wayback Machine
Charles Atger người Pháp đã bay trên một chiếc tàu lượn có tên là Arsenal Air 100 trong 56 giờ 15 phút cho đến ngày 2 tháng 41952 tại Romanin les Alpilles gần Saint-Rémy-de-Provence ở Pháp.[1] Sau kỷ lục này, người ta không công nhận những kỷ lục sau đó vì nghi ngại đến sự an toàn của phi công, do họ có thể ngủ gật trong khi đang bay.
New York Times; May 29, 1931; Set Flight Record Without Refueling; Lees And Brossy, 84:33 Hours In Air, Recapture World Mark From France. Land On Florida Beach Take-Off In Diesel-Motor Plane Was Made Early Monday. Pair Slept Easily In Craft. Throngs Held Back For Landing. Set Flight Record Without Refueling Storm Threat Blows Over. Not Tired By 6,600-Mile Grind. Lees Once Drove Horse Car.
Jacksonville, Florida, May 28, 1931 Walter Lees and Frederick Brossy, Detroit aviators, established a new world's record of 84 hours and 33 phút for a non-refueling airplane flight when they landed at Jacksonville Beach at 7:20 o'clock, Eastern [Standard Time]...