VTOL (singkatan dari Vertical Take-Off and Landing) adalah metode lepas landas dan mendarat secara vertikal. Pesawat dengan metode ini dirancang untuk digunakan tanpa memerlukan ruangan atau area yang cukup besar bagi lepas landas dan mendarat. Pesawat yang memiliki kemampuan ini umumnya adalah pesawat helikopter ataupun pesawat jet yang dirancang kusus yang umumnya digunakan oleh militer seperti Harrier, Yak-38 Yak-141 ataupun pesawat tempur JSF.


BAE-McDonell-Douglas AV8B
Selain jenis pesawat di atas ada pula pesawat yang menggunakan sistem tilt-rotor artinya dalam posisi lepas landas dan mendarat posisi baling baling rotor diubah arahnya ke atas sedangkan untuk terbang secara normal posisi rotor diubah arahnya menghadap kedepan laiknya pesawat turbo proSENSOR biasa. Model pesawat ini adalah VH-22 Osprey milik AL Amerika Serikat.
Pada pesawat tempur, karena ketika lepas landas dalam operasi militer membawa persenjataan seperti rudal, roket dan bom yang menambah berat beban pesawat, maka ketika lepas landas dibantu oleh media peluncuran yang dinamakan Sky jump (papan luncur) dengan memanfaatkan luncuran pesawat ke udara serta daya dorong mesin. Sehingga bisa dikatagorikan psawat berkemampuan STOVL (Short take off and Vertical landing). Peralatan Sky Jump ini umumnya dijumpai pada kapal induk bertipe STOVL. Sedangkan pada pesawat Rusia (Yak-38) selain dikatagorikan STOVL juga dapat dikatagorikan sebagai pesawat berkemampuan VTOL sejati karena mesin yang digunakan berdaya dorong lebih besar dibandingkan Harrier.

Vertical Take-Off and Landing atau yang lebih sering disebut dengan VTOL saja, adalah pesawat terbangbersayap tetap yang memiliki kemampuan tinggal landas dan mendarat dengan arah vertikal. Pesawat jenis ini tidak lagi membutuhkan landasan pacu sepertipesawat terbang pada umumnya. Sebuah teknologi yang ideal untuk digunakan oleh pesawat tempur yang berpangkalan diatas kapal induk. Produk pesawat tempur terbaru yang menerapkan teknologi VTOL ini adalah pesawat F-35B. Helikopter juga memiliki kemampuan untuk tinggal landas dan mendarat secara vertikal. Tapi helikopter tidak bisa dimasukkan dalam kategori pesawat terbang VTOL karena tidak memiliki sayap tetap sebagai bidang daya luncur dan kemudi.

Orang yang pertama kali memperoleh paten untuk konsep pesawat terbang VTOL adalah Nicola Tesla. Ilmuwan ini mendaftarkan konsepnya itu dan mendapatkan paten nomor US1655113 dan US1655114, keduanya bertanggal 3 Januari 1928. Tapi konsep tersebut belum pernah direalisasikan. Kemudian pihak Jerman mencoba mengembangkan pesawat terbang VTOL hingga pada akhir perang dunia kedua. Pesawat terbang yang mereka rancang itu diberi nama Heinkel Lerche. Tujuannya adalah membuat pesawat terbang yang bisa tinggal landas dan mendarat seperti helikopter. Tapi usaha mereka kearah itu juga mengalami kegagalan.

Pada era 1950an pengembangan teknologi VTOL sudah mulai memperlihatkan hasilnya. Itu terjadi ketika perusahaan Rolls Royce di Inggris membuat desain mesin Thrust Measuring Rig pada tahun 1953. Mesin itu yang kemudian digunakan oleh pesawat terbang VTOL pertama buatan Inggris, Short SC.1 XG-900. Pesawat jet bersayap delta ini versi VTOL-nya pertama kali diterbangkan pada tanggal 26 Mei 1958. Short SC.1 XG-900 menggunakan empat mesin yang digunakan untuk tinggal landas dan mendarat secara vertikal serta sebuah mesin utama untuk bergerak maju. Jet inilah yang menjadi cikal-bakal generasi Sea Harrier yang legendaris itu. Konon, seri jet tempur inilah yang terbaik dalam mengaplikasikan teknologi Vertical Take-Off and Landing (VTOL). Sementara itu di AS pun punya sejarah sendiri untuk pengembangan teknologi VTOL ini. Ceritanya diawali oleh proyek Hummingbird yang dibentuk pada tahun 1947. Proyek ini melibatkan dua perusahaan besar yaitu Convair dan Lockheed. Misinya adalah membuat fighter yang bisa diterbangkan dan mendarat dimana saja, tanpa memerlukan pangkalan udara yang luas dan makan tempat, dan tentu saja sangat ideal untuk berpangkalan di sebuah kapal induk. Dan proyek ini menghasilkan tiga prototip. Yaitu Lockheed XFV, Convair XFY, dan X-13 Vertijet.

Lockheed XFV atau dikenal juga sebagai XFV-1, memiliki empat sayap ekor yang membentuk huruf "X" jika dilihat dari belakang dan disebut sebagai V-Tail. Pesawat ini pun jadi punya nama lain lagi, yaitu Tailsitter. Ekor seperti itu berfungsi agar pesawat bisa tegak lurus, berdiri dengan ekor sebagai penumpu / kaki. Ini sudah cukup mengambarkan posisi tinggal landas dan mendarat yang berbeda dengan kemampuan yang dimiliki pesawat VTOL jaman sekarang. XFV-1 digerakkan oleh mesin turboprop Allison YT40-A-14 bertenaga 5.332 HP. Mesin itu yang memutar rotor ganda yang dipasang bertingkat pada bagian hidung pesawat sebagai pendorong. Kedua rotor tersebut berputar berlawanan atau biasa disebut rotor coaxial untuk menegah badan pesawat ikut berputar. Dengan dikemudikan oleh pilot Herman "Fish" Salmon, XFV-1 diuji coba terbang pada tanggal 23 Desember 1953. Pesawat terbang ini menjalani 32 kali penerbangan dengan mendemontrasikan kemampuan terbang vertikal dan horisontal. Hingga pada bulan Juni 1955 pengembangannya secara resmi dihentikan karena dianggap kinerjanya mengecewakan.

Convair XFY atau yang disebut juga dengan nama XFY-1 ini memiliki konsep ekor yang sama dengan XFV-1. Oleh karena itu masih disebut dalam seri Tailsitter. Pesawat terbang VTOL ini pun masih digerakkan oleh propeller dengan rotor ganda yang juga dipasang bertingkat pada bagian hidung pesawat. Mesin yang digunakan juga masih turboprop Allison YT40-A-14. Hampir mirip dengan pendahulunya, XFV-1. Bedanya hanya pada ukuran dimensinya. XFY lebih kecil dibanding XFV. Convair XFY ini diterbangkan pertama kali pada tanggal 19 April 1954 dengan pilot LetKol. James F. Coleman. Setelah menjalani beberapa kali uji-coba penerbangan, akhirnya pesawat terbang eksperimental ini memiliki nasib yang sama dengan XFV. Proyeknya dihentikan dan dinyatakan gagal pada bulan November 1956.

Prototip yang ketiga, X-13 Vertijet, dibuat oleh perusahaan Ryan Aeronautical yang mendapat kontrak dari angkatan udara AS pada tahun 1947. Tugasnya menyelidiki kemungkinan untuk merancang fighter VTOL dengan pendorong mesin jet. Dan pada tahun 1953 kontrak itu dilanjutkan lagi guna merealisasikan konsep jet fighter berteknologi VTOL itu. Maka dibuatlah dua prototip, X-13#1-USAF54-1619 dan X-13#2-USAF54-1620. Keduanya menggunakan mesin turbojet Rolls-Royce Avon sebagai pendorong. Prototip X-13#1-USAF54-1619 di terbangkan pada tanggal 10 Desember 1955 untuk menguji kualitas aerodinamik-nya. Sedangkan X-13#2-USAF 54-1620 yang diterbang pada tanggal 28 Mei 1956, dikhususkan untuk menguji kualitas Hovering (terbang mengambang dalam posisi diam di udara). Walaupun dinilai berhasil, bahkan sempat ditunjukkan di Washington DC dan mendarat di Pentagon, angkatan udara AS tidak melanjutkan pengembangan X-13 Vertijet ini karena kurangnya kebutuhan operasional. Dan pada bulan Mei 1959 kedua prototip itu dimasukkan dalam musium penelitian dan pengembangan penerbangan di Dayton – Ohio.