Nach seiner Arbeit mit V8-Motoren wandte sich Ader dem Problem des mechanischen Fluges zu und gab bis zu seinem Lebensende viel Zeit und Geld dafür. Mit den Studien von Louis Pierre Mouillard (1834-1897) über den Flug der Vögel konstruierte er 1886 sein erstes Fluggerät, die Ader Éole. Es war ein fledermausartiges Design, das von einer leichten Dampfmaschine seiner eigenen Erfindung mit 4 Zylindern mit einer Leistung von 20 PS (15 kW) angetrieben wurde und einen Vierblattpropeller antrieb. Der Motor wog 51 kg (112 lb). Die Flügel hatten eine Spannweite von 14 m (46 ft). Das Gesamtgewicht betrug 300 kg (660 lb). Am 9. Oktober 1890 versuchte Ader, die Éole zu fliegen. Luftfahrthistoriker würdigen diese Bemühungen als einen angetriebenen Start und unkontrollierten Flug im Bodeneffekt von ungefähr 50 m (160 ft) in einer Höhe von ungefähr 20 Zentimetern (8 in). Ader behauptete auch, in der Éole vom Boden abgehauen zu sein.
Ader begann mit dem Bau eines zweiten Flugzeugs namens Avion II, auch als Zephyr oder Éole II bezeichnet. Die meisten Quellen sind sich einig, dass die Arbeiten an diesem Flugzeug nie abgeschlossen wurden und es zugunsten des Avion III aufgegeben wurde. Aders spätere Behauptung, er habe den Avion II im August 1892 für eine Entfernung von 100 m (330 ft) in Satory bei Paris geflogen, wurde nie allgemein akzeptiert.
Aders Fortschritte erregten das Interesse des Kriegsministers Charles de Freycinet. Es ähnelte einer riesigen Fledermaus aus Leinen und Holz mit einer Spannweite von 15 m (48 ft), die mit zwei vierblättrigen Traktorpropellern ausgestattet war, die jeweils von einer Dampfmaschine angetrieben wurden von 30 PS (22 kW). Mit einer Kreisbahn in Satory führte Ader am 12.Oktober 1897 Rollversuche durch und versuchte zwei Tage später einen Flug. Nach einer kurzen Fahrt wurde die Maschine von einem Windstoß erfasst, drehte sich von der Strecke und kam zum Stillstand. Danach zog die französische Armee ihre Finanzierung zurück, hielt die Ergebnisse jedoch geheim. Die Kommission veröffentlichte im November 1910 die offiziellen Berichte über Aders versuchte Flüge, die besagten, dass sie erfolglos waren.