Братам належить перший успіх в повітроплавання – вони підняли в повітря виготовлену з паперу кулю з отвором внизу, наповнюючи кулю гарячими газами легше повітря. В основі експерименту лежала помилкова ідея про те, що від горіння особливої суміші з вовни і соломи утворюється «електричний дим», здатний підняти наповнене їм легке тіло. Згодом Соссюр спростував її, піднявши кулю нагріванням укладеного в ньому повітря за допомогою введення в отвір кулі розпеченій залізної смуги.
Перший публічний досвід Монгольф’є зробили 5 червня 1783 року з кулею з полотна, обклеєною шпалерами. Куля мала близько 12 метрів в поперечнику, за 10 хвилин злетіла з вантажем близько 200 кг на значну висоту і опустилася на відстані 1,2 км від місця підйому. Жак Шарль зважився наповнити кулю воднем і цим значно просунув вперед справу повітроплавання. Кулі, які наповнюються теплим повітрям, отримали назву монгольф’єрів, а воднем – шарльєр. Перший шарльєр піднявся з Марсового поля у Парижі 27 серпня 1783 року. Через три чверті години після підняття куля опустилася в 20 км від Парижа. Всі ці досліди були проведені з кулями, які не мали ніяких живих пасажирів.
19 вересня цього ж року брати Монгольф’є запустили в Версалі кулю, в кошику якої знаходилися баран, півень і качка. На значній висоті кулю прорвалася, але спустилася настільки плавно, що тварини не постраждали.
Нарешті, 21 листопада 1783 вперше піднялися і благополучно спустилися на монгольф’єрі люди: Пілатр де Розьє і маркіз д’Арланд. Сталося це в західному передмісті Парижа. Із замку під назвою де ла Мюет повітроплавці на кулі, наповненій гарячим повітрям, піднялися на висоту 915 метрів і, пролетівши відстань в 9 кілометрів, плавно приземлилися на відкритій місцевості, недалеко від дороги на Фонтенбло. Політ тривав 25 хвилин.
