Le décollage est une phase cruciale et transitoire du vol, où l'aéronef quitte le sol pour entamer son ascension, et elle est rendue particulièrement critique par la faible maniabilité à basse vitesse, la présence d'obstacles et les risques météorologiques. D'un point de vue physique, l'évènement se produit lorsque la portance atteint l'équivalent du poids de l'appareil, et le pilote doit exécuter une séquence complexe (accélération, rotation du nez, rentrée du train d'atterrissage), où la panne moteur constitue le danger majeur. Les vitesses requises varient fortement selon l'engin : de 20 à 65 km/h pour les ULM, 80 à 120 km/h pour les avions légers de loisir, et 240 à 280 km/h pour les avions de ligne. Pour sécuriser la manœuvre, les pilotes se réfèrent à des vitesses clés comme V1 (limite d'arrêt), VR (vitesse de rotation) et V2 (montée minimale en cas de panne), calculées en fonction de la masse, de la densité de l'air et des conditions locales. Enfin, il est courant de choisir une piste orientée face au vent afin de bénéficier d'une vitesse relative accrue par rapport à la masse d'air, facilitant ainsi la sustentation et le décollage.