.
В 1885 году известия о больших достижениях в области воздухоплавания за границей заставили Циолковского снова вернуться к оставленной им на время научной работе по аэростатике.
В эти годы на опыте было доказано, что развитие дирижаблестроения тормозилось лишь отсутствием двигателя достаточной легкости, так как даже максимально облегченный электродвигатель дирижабля Ренара и Кребса «Ля Франс» все же весил около 10,5 килограмма на 1 лошадиную силу.
Победы воздухоплавания радовали Циолковского. Однако, ознакомившись детальнее с обстоятельствами последних полетов (весом моторов, достигнутыми скоростями и т. д.), Циолковский не нашел в них окончательного разрешения вопроса о дирижаблестроении вообще. Он предвидел и другие трудности в этом деле, помимо вопроса о легком моторе.
Со свойственным ему критическим подходом к научным данным, часто позволявшим ему заглянуть вперед намного дальше своих современников, Циолковский указал на важный общий недостаток дирижаблей с матерчатыми баллонами: на непрочность, быструю изнашиваемость и недостаточную непроницаемость их для газа. Предложив заменить матерчатую оболочку металлической, Циолковский дал расчеты геометрических очертаний бескаркасной оболочки дирижабля из тонкого листового металла. В результате этих изысканий появился объемистый рукописный труд (352 стр.) с многочисленными схематическими чертежами—«Теория и опыт аэростата».
Труд этот представлял первый не только в нашей стране, но и во всем мире теоретически разработанный принципиальный проект дирижабля с металлической (железной или медной) оболочкой и металлической сеткой, в разных вариантах по величине. От сетки Циолковский в дальнейших своих работах отказался и предложил крепить гондолу дирижабля непосредственно к так называемому основанию оболочки дирижабля. Судя по датам на рукописи, она была начата Циолковским летом 1885 года и окончена 3 сентября того же года.
Сам изобретатель так рассказывает об условиях, при которых создавалась в Боровске эта работа — одно из самых значительных его произведений:
«Лет двадцати пяти — двадцати шести я очень увлекался усовершенствованием паровых машин. У меня была металлическая и даже деревянная (цилиндр был действительно деревянный) паровая машина, обе дрянные, но все-таки действующие. Попутно я делал недурные воздуходувки и разные насосы, которые я никуда не сбывал, а делал только из любознательности в виде опыта, а также для практики паяния и кования. Через несколько лет я все это бросил, потому что ясно увидел, как я бессилен в техническом отношении и по части реализации моих идей; поэтому в 1885 году, имея 28 лет, я твердо решился отдаться воздухоплаванию и теоретически разработать металлический управляемый аэростат. Работал я почти два года непрерывно... После этого двухлетнего напряжения сил у меня целый год чувствовалась тяжесть в голове»