Mulți îl consideră primul om care a înțeles principiile și forțele de zbor.
În 1799, el a prezentat conceptul avionului modern ca o mașină de zbor cu aripi fixe, cu sisteme separate de ridicare, propulsie și control.
El a fost un pionier al ingineriei aeronautice și este uneori numit „tatăl aviației”.
A descoperit și identificat cele patru forțe care acționează asupra unui vehicul zburător mai greu decât aerul: greutate, ridicare, tracțiune și împingere.
Proiectarea modernă a avionului se bazează pe aceste descoperiri și pe importanța aripilor cambrate, identificate de Cayley.
El a construit primul model de avion și a schematizat elementele zborului vertical.
De asemenea, el a proiectat primul planor fiabil pentru a transporta un om.
A prezis corect că zborul susținut nu va avea loc până când nu se dezvolta un motor ușor pentru a asigura o tracțiune și o ridicare adecvate.
Frații Wright au recunoscut importanța sa pentru dezvoltarea aviației.
Cayley a reprezentat partidul Whig ca în Parlament din 1832 până în 1835 și, în 1838, și a ajutat la înființarea primului Institut Politehnic din Marea Britanie, Royal Polytechnic Institution (acum Universitatea din Westminster), unde a ocupat funcția de președinte timp de mulți ani.
A fost membru fondator al Asociației Britanice pentru Avansarea Științei și a fost un văr îndepărtat al matematicianului Arthur Cayley.
George Cayley a fost inventatorul motorului cu aer cald în 1807.
Primul motor cu aer cald care a funcționat cu succes a fost al lui Cayley, care a dat dovadă de multă ingeniozitate în depășirea dificultăților practice care decurg din temperatura ridicată de lucru.
Al doilea său motor cu aer cald din 1837 a fost un precursor al motorului cu ardere internă.
A murit la 15 decembrie 1857.