飞机从1903年诞生开始,就是有垂尾的,垂尾的作用很明确,主要是用来掌握方向的,也就是确保飞机在需要直飞的时候能够准确的向前,而需要转弯的时候可以随着飞行员的操作正确的向左或者向右转弯。而飞机和车辆以及轮船都不一样,地球上的车辆的转弯一般采用握把,而四轮车或者多轮车一般采用方向盘;而对当代的车辆来说,方向盘都有机械或者电子助力的。轮船的方向掌握也需要舵机,而方向舵和车辆的方向盘差不多,都是轮状物,也是有电子和机械助力的。车辆和船舶的方向操作一般用手,车辆的油门和刹车多用脚操作。但是飞机从一开始就形成了相反的操作方法。飞机的方向操作用左右脚,而油门用左手控制。上下方向的操作一般用右手控制。因此控制飞机左右转换方向需要用两脚分别蹬舵。
飞机还有一个特征和车辆与轮船都不一样。因为飞机是飞行在空中的,可以在360度球面的任何方向和角度飞行。而车辆和轮船基本只在地面或者海面一个大体的平面维度内运动,飞机可以侧滑也可以在空中打滚,但是车辆和轮船都很难做到这一点,如果车辆和轮船也打滚,那是出了严重的事故。因此飞机的尾翼的作用相当复杂,在做大范围机动的时候,不但是稳定面,有时候也是特殊的气动面。早期的螺旋桨飞机一般只有一个垂尾,当然也有双垂尾甚至有多垂尾的。比如至今舰载螺旋桨预警机会有多达4个左右的垂尾。垂尾越多则稳定性越强,预警机搞4个垂尾,除了增加稳定性还有给背负的雷达圆盘进行尾部气流的整流作用,最终目的也是为了提高操控性和起降的安全性。而飞机的垂尾既需要保持稳定性,
又需要增加操控性,那么就需要把飞机的垂尾拿出一部分来,主要是垂尾的后部。作为活动方向舵面使用。这和把飞机的主机翼的后部边缘的外侧拿出来当做副翼,提高左右倾斜的力矩来源的道理是类似的。直到三代机,当时的战斗机的垂尾仍然基本都是真正的“垂尾”,也就是这类飞机的垂尾和飞机的水平轴线是垂直的。而双发重型三代机多采用双垂尾的设计,比如苏27、米格29、F15、F14都是这样设计的典型,双垂尾可以大大提高飞机的方向稳定性,而且双尾舵的操控效率也高。不过到了隐身机时代,却把大部分双垂尾搞成了向外倾斜的V型双尾,这又是为什么呢?这就在于双垂直尾翼虽然气动操作效率很高,但是在隐身时代却会造成对手的雷达探测波在两个完全水平的垂尾之间产生大幅度的共振反射。
会比较大幅度的增加有双垂尾的战斗机从正面被探测到的概率,于是就发明了把双垂尾改成V型垂尾的方式。这样两个呈现一定角度的巨大垂尾,就不会让雷达波共振了。F22就是这种巨型双垂尾的典型。改成V型垂尾还有一个附带的好处。如果是单纯地完全的双垂尾,平飞下是不会有任何正升力的,只能是完全的向下的重量负担。而V型垂尾就有一定的附带正升力,而且在飞机大幅度机动飞行时的全向气动效率更高。既然V型垂尾本身就有升力兼方向操作力矩,到了YF23上,干脆取消了水平尾翼。垂尾和水平尾翼都不用区分了。而到了SU57和某重型机上,又出现了进一步的升级,这就是全动垂尾。全动垂尾的好处是偏转力矩更大。可以用比F22A小一半还多的垂尾面积,就可以产生更大的操控力矩。
全动垂尾还可以差动操作,就是两个垂尾的状态完全不一样,这样产生的空中复杂力矩是其他固定的垂尾都无法达到的。不过全动垂尾对操控软件的要求极高,需要有强大数学功底的专业编程单位才敢编写这类超级操控软件。而到了隐身舰载机上,又被发现没有采用全动垂尾,而是采用了和F35C类似的半固定双倾斜垂尾。这主要在于舰载机在起降期间的操控稳定性的要求大于灵活性。因此仍然采用了传统的V型双垂尾。