Nasceu em 1848 em Anklam, Prússia e, juntamente com seu irmão Gustav, dentre os pioneiros do vôo planado sãs os inventores mais conhecidos. Estudaram o vôo dos pássaros e Diante do insucesso das asas que pudessem ser usadas apenas com a força humana, passaram para as asas fixas.

Otto Lilienthal, chegou a publicar, em 1889, o livro “O Vôo das Aves como fundamento para a Arte de Voar”, e chegou a realizar vôos de até 30 segundos, percorrendo 250 metros.

Passou a desenvolver pesquisas (1866) sobre uso de energia eólica como fonte de propulsão, com o pioneiro emprego de palhetas curvadas, as turbinas de ar. Ao todo, ele realizou mais de 2.000 vôos, com o recorde de altitude de 20 metros.
Com um planador monoplano, passaram a decolar de colinas cada vez mais altas. Mas sua pilotagem era difícil, baseada na mudança do centro de gravidade através de movimentos do corpo.

O aperfeiçoamento seguinte foi motorizar o planador. Para isso, desenharam um motor movido à dióxido de carbono mas, em vez de ligarem o propulsor a uma hélice no eixo do planador, ligaram-no à ponta das asas, que eram giratórias (resquício da idéia baseada no vôo das aves).

Em 9 de agosto de 1896 ao experimentar sua nova máquina em vôo planado, antes de tentar um vôo motorizado, Otto perdeu o controle e caiu de uma altura de cerca de 17 metros, falecendo.