其一，可以进行航天产品的环境实验。航天时遇到的与地面上最不同的环境就是
失重，失重不仅对航天员的身体有影响，对飞船中的很多仪器和设备也有影响。所以，必须在地面上创造一种失重的方法，而失重飞机可以承担这项任务。
其二，可以进行失重
科学实验。在
失重环境下，物体的很多物理学特性和人体的生理学功能发生了改变。为了了解它们的变化，最好的方法是到太空中进行实验。但是，要进行的实验很多，太空飞行的次数有限，不可能都到太空中实验，失重飞机可以弥补这个遗憾。
其三，可以进行航天员训练。航天员在执行任务前，都要进行多次的失重飞机训练。我国因为还没有大型的失重飞机，神五、神六发射前，航天员都是到俄罗斯的失重飞机上进行训练的。而且，失重飞机也可以作为航天员选拔的一种方法。
因为失重飞机是将现有的飞机通过特别设计和改装而成的，它每次飞行时可以连续进行十几次的
抛物线飞行。在每个抛物线飞行时，出现超重－失重－超重的变化。
(3)失重飞行段：当飞机飞到一定距离时，飞行员同时连续地操作操纵杆和油门杆，使飞机飞出一个抛物线形状的特技飞行，它的上升段相当于物体的垂直上抛运动，下降段相当于物体的自由落体运动，加速或减速运动的惯性恰好与重力抵消，使飞机处于失重状态；
(4)俯冲改出段：飞机滑行到一定距离时，以一定的俯冲角飞行到抛物线最低处，再以一定的法向过载值（飞机飞行时改变俯仰状态的能力常用最大法向过载来衡量）拉起改出，即结束失重飞行，进入平飞状态，于是可继续进行下一个失重抛物线飞行。