发动机飞行试验是为验证发动机装到飞机上时发动机及其各系统和附件的性能特性、工作质量和工作可靠性，或为完成预定研究目的而在实际飞行环境中进行的飞行试验。飞行试验有飞行试验台试验以及装在实际使用该发动机的飞机上试验两种。它又可分为型号（含改进改型）飞行试验和研究性飞行试验。

飞行试验台一般是用大型多发动机飞机改装而成。下图所示的飞行试验台是用大型客机波音747改装而成的，将右翼内侧的发动机拆掉，换成要试验的发动机（波音777用的发动机），并装上相应的测量各种发动机工作参数的测试装置，飞机内部则改装成为一般地面试车台的测试间。通俗地讲，飞行试验台是可飞行的发动机试车台。飞行试验台试验项目有：发动机过渡状态试验；自动调节系统工作质量的检查；发动机风车特性和空中起动；应力应变测定；冷却、防冰系统试验；喘振试验；滑油系统可靠性检查；以及发动机的高度速度特性测定等。飞行试验台虽能真实地测出发动机在各种高度、速度下发动机的工作参数与工作状态，但它受到飞行试验台所用飞机性能的限制，不能超越该飞机的飞行范围，特别是对于用于高空、高速战斗机用发动机，局限性更大。

对于新型双发战斗机，一般是先用一台现有成熟的发动机及一台新研制的发动机装在飞机上进行试飞，然后再装上两台全为新研制的发动机进行试飞。一般这种在用新研制的发动机的飞机上进行的飞行试验通常要进行5～8年或更长的时间，例如美国的F-22战斗机于1997年9月7日首次飞行， 1998年2月5日交付美国空军进行飞行试验。1999年7月20日，美国空军首次进行了超声速巡航，以马赫数高于1.5的速度飞行了2小时。同年11月17日，进行了首次空中加油试验等。经过了漫长的飞行试验后，直到2003年初才开始向美国空军交付两架生产型飞机，供美国空军作为培养飞行员及维修人员用的教学飞机。