在这个时期，美国的航空工业技术也开始产生、发展。和汽车一样，英、法等国先于美国进行了一些飞行试验，但不甘落后的美国人随后就赶了上来。1903年美国的莱特兄弟用一架12马力引擎推动的飞机成功地进行了飞行试验。并于1905年制造了世界上第一架完全实用的动力飞机--“飞行者Ⅲ号”。其后的1911年柯蒂斯又在加利福尼亚进行了海上飞行试验。以后许多美国人都对航空技术进行了研究和改进。“既然事实证明了重于空气的运载工具能够飞行，年青热情的机械师和发明家就开始在他们的工作棚和车库里试制起单翼而不是双翼的飞机来了。他们发明了航空方向舵，设计出了掌握上升、俯冲和保持平衡等方面的装置。”（注：卡罗尔·卡尔金斯：《美国科学技术史话》，人民出版社1982年版，第28页。）这些技术进步使美国很快在航空技术方面走在了世界前列。
    随着钢铁工业和电梯制造业的发展，从19世纪80年代开始，美国开始兴起了摩天楼建筑，采用了钢梁、钢筋混凝土、预制构件等新型结构材料，使用了起重机等新式建筑机械，发展了自来水、通风等建筑技术。最突出的技术革新是后人称之为芝加哥建筑学派的沙利文、赖特等创建的，他们利用钢梁联接起来的作为整个建筑物的框架，使摩天大楼的梦想成为现实，使世界建筑工业发生了巨大变革。
    南北战争后，由于美国政府对农业科学技术的重视和《宅地法》的实行，美国农业产量有了巨大增长。钢犁和播种机、收割机的推广使用及不断改进，使美国的农业机械化水平遥居世界前列。有关种子、土壤、气象等科学的同步发展也对农牧业有巨大促进。从1859年到1919年，小麦产量增加4倍多，玉米增加了近2倍。美国也同时成为世界第一农业大国。
    与此同时，美国的自然科学研究和教育事业也有了长足的进步和发展。南北战争结束后，政府开始重视科教事业。1862年建立了农业局；1863年建立了国家科学院；1870年建立了国家气象局；1901年建立了国家标准局。这些科研机构的设立，表明科学体系的完善在美国已受到重视。美国的高等教育自1860年以来发展也很快。1862年国会通过了《授与学院土地法》，由此而掀起了兴办学院高潮，兴办了一大批新院校，如康奈尔大学、霍布金斯大学，以及在11个州建立的州立大学或学院、8所新的农业机械学院及专为黑人建立的6所学院。到1890年，高等院校已增至977所，入学人数为238000人。同时高等教育也随着科技新潮流而不断改进发展：“大大改进了研究生和专门训练的设备；技术教育的重大发展以及麻省理工学院和州立工、农学院这样一些私立学校的成长，新的教学方法，各州对公立大学、学院和初级大学援助的扩大，重要的成人教育运动的开始。”（注：阿瑟·林克、威廉·卡顿：《一九○○年以来的美国史》上册，中国社会科学出版社1983年版，第23页。）到19世纪末，美国的理工科大学毕业生数已超过欧洲各国。同时美国大部分大学都从事研究工作并为社会生产解决实际技术问题，为科技发展提供了丰富的人力资源。
    从19世纪70年代起，工业实验室开始在美国兴起，特别是像电讯、电力和化学药剂这种特别依赖于科学的工业。从1872年爱迪生首创工业实验室开始到一次世界大战前夕，工业实验室已发展到365个，从大学吸收了近1万名科学家和工程师从事科研工作。大公司和托拉斯的出现为工业实验室提供了财政基础。像杜邦化学公司、通用电气公司、美国电话电报公司都于20世纪初建起了工业实验室。美国的一些大资本家还捐款创建私人名义的科学基金会，如著名的卡基基金会和洛克菲勒基金会。有的资本家还直接创办了私立研究所从事科研工作。所有这些研究机构的创建和发展，都对科技的发展起到了重要作用，促使美国的基础科学理论和实验科学飞跃发展。迈克尔森于1907年获得了诺贝尔物理学奖（发明测量光速的方法）；耶鲁大学的威拉德·吉布斯1875年出版了《论异质物质的平衡》论文，由此开创了一门新学科--物理化学。
    美国在这个时期科技方面的发展表明美国已经由以前注重实用性和仿效欧洲技术为主转变为注重基础科学研究、推进科技与生产结合、拥有自身完整科研体系的科技大国。世界科技中心也开始向美国转移。
    三、美国第一次科技革命的历史作用
    1.美国第一次科技革命是美国崛起的主要动力。科学技术推动生产力提高主要表现为提高劳动生产率，科技革命更使美国工农业及其他各行业的劳动生产率飞速提高，加速了工业化进程。1859年至1909年，美国加工业的工人数由130万增至660万。其产值由18亿美元增至200亿美元。1910年美国农业总产值高达90亿美元，比1899年几乎增加1倍，到1919年更增至177亿美元。20世纪初，美国的主要工业指标均超过英国和德国，综合国力大力增强，成为世界头号工业强国。
    2.美国第一次科技革命是构成人类历史上第二次科技革命的主导力量。18世纪末，人类第一次科学技术革命以蒸汽机的发明为主要标志。19世纪末至20世纪初，人类第二次科学技术革命以电的发明和应用为主要标志。第一次科技革命在英国发生时美国尚处在科学启蒙阶段。而美国的第一次科技革命率先进行了电力技术的开发和应用。靠电力技术发展的美国终于赶超了仍靠蒸汽动力的英、法，从而成为第二次世界科技革命的先导。美国的第一次科技革命开创了现代工业社会的新技术领域--电能开发和动力技术、材料和材料加工技术、通信和信息传递技术等；标志着美国当时已成为世界科技发展的中心和领导力量。
    3.美国第一次科技革命使人类进入科学时代，为第三次世界科技革命开辟了道路。美国第一次科学技术革命是科学世界观的革命，使所有从事科技工作的人们更新了观念。“科学家们在新规范的指引下采用新工具观察新领域，甚至更重要的是，科学家们在革命期间用熟悉的工具观察他们以前已经观察过的领域时看到了新的不同的东西。”（注：T·S·库恩：《科学革命的结构》，上海科学技术出版社1988年版，第9页。）电力技术的开发使人们对能源开发有了更丰富的想象；物理学的发展为原子能和空间技术的开发打下了基础；钢的应用研究使材料科学迅速发展；无线电技术的发展后来促成了电子计算机的产生。这一切均为以原子能、空间技术、电子计算机的开发使用为标志的第三次世界科技革命作了铺垫，为人类迈向科学时代开辟了道路。