Para preparar la conquista espacial, era necesario recrear el estado de ingravidez sin viajar al espacio. A pesar de que el regreso de animales sanos y seguros demostraba que la vida es posible en gravedad cero, los científicos no disponían de información fiable sobre la capacidad del organismo para adaptarse y funcionar en condiciones de ingravidez. A partir de 1950, los vuelos parabólicos en avión permiten estudiarlo.
En la década de 1950 se define una maniobra aérea específica, denominada maniobra parabólica, que permite reproducir breves periodos de ingravidez que pueden durar hasta 20 segundos, según el avión de gravedad cero utilizado.
Las primeras aeronaves que realizaron estos vuelos parabólicos en gravedad cero eran aviones de combate o de entrenamiento militar biplaza (T-33, F-89, F-94C). Pilotos y pasajeros sujetos a sus asientos realizaron las primeras pruebas en gravedad cero sobre sí mismos. Se obtuvieron numerosos datos sobre la fisiología humana en situación de microgravedad (orientación, ilusiones, respiración, sistema cardiovascular, rendimiento motriz y cognitivo, etc.)
Los primeros astronautas se entrenaron a bordo de este tipo de aviones: en Estados Unidos, John Glenn y los astronautas del programa Mercury, en la Unión Soviética Yuri Gagarine y los cosmonautas del programa Vostok. No obstante, las posibilidades de experimentación a bordo de las cabinas de estos aviones son limitadas por el escaso espacio disponible.
A partir de la década de 1960, se utilizaron aviones más grandes para realizar los vuelos de gravedad cero: Convair C-131 y posteriormente KC-135 en Estados Unidos, Tu-104 AK y posteriormente Ilyouchine 76-MDK en la URSS.
Las cabinas de estos aviones tienen capacidad para varias decenas de pasajeros, y se embarca también material científico. Esto marcó el auge de los vuelos parabólicos, hasta entonces bastante rudimentarios, y en los que a partir de ese momento participaron científicos, ampliando las investigaciones realizadas en gravedad cero a diversas disciplinas (física fundamental, física de fluidos, biología y fisiología humana y animal, tecnología, etc.).
Estos aviones se convierten en auténticos laboratorios científicos voladores. Los vuelos se multiplican, hasta sumar varios días de ingravidez en total.
Francia es pionera en los vuelos parabólicos en Europa: a partir de 1989, el Centro nacional de estudios espaciales (CNES) y el centro de pruebas de vuelo (CEV) realizaron vuelos parabólicos con un Caravelle VI-R en un proyecto impulsado por los astronautas Jean-François Clervoy y Jean-Pierre Haigneré.
El CNES encomienda la comercialización de estos vuelos a su filial Novespace: se organizan las primeras campañas de vuelos parabólicos científicos para los europeos, que consiguen así ser independientes en este ámbito.
Cuando el Caravelle deja de volar en 1995, había realizado más de 40 campañas de vuelos científicos, durante los que acumuló más de 4000 parábolas y 24 horas de ingravidez en total. Fue reemplazado por el Airbus A300 Zero G, gestionado por Novespace durante 17 años.
Cuando dejó de volar en 2014, había efectuado 102 campañas de vuelos científicos y 6 vuelos de descubrimiento de la gravedad cero. En total, realizó más de 13 000 parábolas y sumó 72 horas de ingravidez.
En abril de 2015, Novespace comienza a utilizar su tercer avión, el Airbus A310 Zero G.
En 2017 solo tres aviones comerciales realizaban vuelos de gravedad cero en todo el mundo, el más grande de ellos el Airbus A310 Zero G en Francia. En algunos países se realizan vuelos parabólicos con aviones más pequeños, normalmente de negocios, por ejemplo en Japón, Canadá y los Países Bajos.
Actualmente se han abierto los vuelos parabólicos particulares y a empresas no espaciales, que también podrán disfrutar la maravillosa sensación de la ingravidez. Esta experiencia puede vivirse en Burdeos-Mérignac (Francia), donde Novespace organiza vuelos Air Zero G de descubrimiento de la ingravidez desde 2013. Estos vuelos los comercializa la primera compañía aérea francesa, Avico.
Asimismo, las empresas privadas pueden reservar vuelos parabólicos para actividades específicas (eventos de empresa, rodaje de películas en gravedad cero, etc.).