Findet während eines Fluges mit einem Flugzeug zwischen dem Start- und dem Zielflughafen keine Zwischenlandung statt, so spricht man von einem Nonstop-Flug. Erst Jet-betriebene Flugzeuge machten den Nonstop-Flug möglich. Flugzeuge, die früher mit Kolbenmotoren betrieben wurden, mussten auf Langstreckenflügen oft mehrere Zwischenlandungen einlegen, um aufzutanken.
Heutzutage können Passagierflugzeuge bis zu 17.000 Kilometer zurücklegen, ohne dass eine Zwischenlandung nötig wird. Der längste derzeitige Nonstop-Flug findet als Linienflug zwischen Singapur und New York über circa 16.000 Kilometer in mehr als 18 Stunden mit einem Airbus A340 statt. Dies ist allerdings nur möglich, weil während des Fluges die Erdrotation und der Jet-Stream ausgenutzt werden können.
In der militärischen Luftfahrt gestaltet sich ein Nonstop-Flug einfacher, da hier zur Reichweitenverlängerung die Maschinen in der Luft, durch andere Flugzeuge, betankt werden. Die Air Force One des amerikanischen Präsidenten zum Beispiel würde erhebliche Sicherheitsvorkehrungen erforderlich machen, wenn sie zum Tanken zwischenlanden müsste. Dies und die moderne Technik dieses Flugzeuges macht es möglich, dass sie bis zu sieben Tage ohne Landung in der Luft bleiben könnte, wenn es eine bedrohliche Situation am Boden gäbe. Dies wäre dann wohl der längste mögliche Nonstop-Flug.
Die ersten Nonstop-Flüge fanden Anfang des 20. Jahrhunderts statt und wurden sogar mit Preisgeldern belohnt und demzufolge auch von der Presse begleitet. Die ersten Überquerungen des Ärmelkanals sind dadurch sehr bekannt geworden. Nonstop-Flüge auf bestimmten, besonders langen Strecken werden auch heute noch werbewirksam genutzt, um für die Zuverlässigkeit und die hohe Sicherheit der neuesten Flugzeuge zu werben.