Même si les ballons météorologiques semblent disquette, petite et étrange dès le départ - comme la faiblesse des bulles flottantes - quand ils atteignent des altitudes de plus de 100.000 pieds (30 000 mètres) les ballons sont tendus, résistants et parfois gros comme une maison. A partir de l'invention de la montgolfière dans le 18ème siècle, des vols en montgolfière ont permis de transporter des objets dans le ciel.
En 1785, le médecin anglais John Jeffries - qui reçoit souvent crédit comme la première personne à utiliser des ballons à air chaud à des fins scientifiques - fixé un thermomètre, baromètre et hygromètre (un instrument qui mesure l'humidité relative) à un ballon à air chaud. Le ballon a atteint une hauteur de 9.000 pieds flambée (2700 m) et des données atmosphériques mesurées. En 2010, des ballons météorologiques modernes atteignent des hauteurs de plus de 100.000 pieds et utilisent l'hélium ou hydrogène au lieu de l'air chaud à monter.