I due fratelli Montgolfier sono nati ad Annonay, Joseph nel 1740, Étienne il 7 gennaio 1745. Il loro padre possedeva una grande cartiera e diede loro una buona educazione. Joseph fu inserito in una scuola privata, ma se ne andò per iniziare un’attività chimica da solo. Parigi, con i suoi famosi scienziati, lo attirò, ma dopo un breve soggiorno fu richiamato ad Annonay per aiutare suo padre nella gestione della cartiera. Cercò subito di introdurre nuove tecniche nell’azienda, il che portò suo padre a dargli dei fondi per fondare un’attività in proprio. Tuttavia, l’inesperienza di Joseph portò presto a notevoli perdite finanziarie.
La gioventù di Etienne fu più conservatrice. Ha ricevuto una formazione da architetto, che includeva una certa educazione scientifica. A 30 anni, suo padre si ritira e lo mette a capo dell’azienda. Étienne si guadagnò presto un nome nell’industria della carta grazie ai suoi attenti e proficui miglioramenti nella fabbricazione della carta.
Cosa abbia portato l’attenzione dei fratelli all’uso dell’aria calda per un pallone, e se abbiano anche, all’inizio, capito perché il fumo si alzasse, non è chiaramente noto. Ma si sa che passarono rapidamente da un pallone di dimensioni giocattolo a uno grande, e impararono presto che il miglior combustibile era la paglia mescolata con lana cardata. Il primo esperimento pubblico, il 5 giugno 1783, dimostrò ad un’assemblea della nobiltà locale di Annonay come un pallone di circa 35 piedi di diametro potesse salire in 10 minuti ad un’altezza di ben oltre un miglio.
La notizia dell’esperimento si diffuse rapidamente. L’istituzione scientifica centrale in Francia, l’Accademia delle Scienze, invitò i fratelli Montgolfier a Parigi per ripetere il loro esperimento. Il cattivo tempo distrusse il primo pallone, ma un secondo tentativo fu fatto, a Versailles il 19 settembre 1783, alla presenza del re e della sua corte. Il pallone, come era appropriato per l’occasione reale, era elegantemente decorato. Questa volta portava una pecora, un gallo e un’anatra. Si alzò a più di 1.000 piedi e poi fluttuò verso il basso.
Il successo dell’esibizione davanti ai reali rese i fratelli Montgolfier figure nazionali. Una medaglia d’oro fu coniata in loro onore. Étienne ricevette il nastro di San Michele; Joseph ottenne una pensione di 1.000 livres; e il loro padre ottenne un brevetto di nobiltà. Le mongolfiere catturarono l’attenzione del pubblico, e il termine montgolfière fu applicato anche alla moda dei capelli e dei vestiti.
Nel gennaio 1784 a Lione, per testare se le mongolfiere potessero trasportare passeggeri, Joseph costruì un mastodontico pallone di 130 piedi di diametro, probabilmente il più grande pallone ad aria calda mai costruito. Dopo che la pioggia gelata e un incendio hanno reso il primo tentativo di Joseph infruttuoso, un secondo tentativo è stato fatto il 19 gennaio. Dopo un volo di 15 minuti con Joseph e altri due passeggeri, il pallone ha fatto una discesa piuttosto rapida ma è atterrato senza danni. Gli aeronauti di successo furono portati in trionfo a Lione. Ma i fratelli Montgolfier si videro presto superati dalle imprese di altri: si tentarono presto voli a lunga distanza, anche sulla Manica. La loro vera speranza, quella di creare una navigazione aerea, fu delusa quando scoprirono di non poter escogitare alcun mezzo per controllare il volo degli aerostati.
Étienne tornò alla sua cartiera; morì a Neuchâtel, Svizzera, il 2 agosto 1799. Anche Joseph tornò all’industria della carta. La sua mente inventiva si rivolse ad altri dispositivi; inventò l’ariete idraulico e ideò un apparecchio per distillare liquidi a temperatura e pressione ridotte e un apparecchio per essiccare la frutta in tali condizioni. Tra le molte onorificenze aggiuntive che gli furono conferite ci fu l’appartenenza alla Legion d’Onore e la nomina all’Istituto di Francia. Morì a Balaruc-les-Bains il 26 giugno 1810.