Lennonohjausjärjestelmä on toisiinsa kytketty hallintalaitteiden verkko, jonka avulla lentäjä voi lentää lentokoneella. On olemassa useita erilaisia lento -ohjaustyylejä, jotka vaihtelevat perus- ja erittäin monimutkaisista, ja näiden järjestelmien parannuksia suunnitellaan jatkuvasti tekemään lentokoneista turvallisempia ja helpompia lentää. Aivan kuten auton polkimet ja ohjauspyörä, lennonohjausjärjestelmien avulla lentäjät voivat hallita lentokoneensa nopeutta ja suuntaa sekä paljon muuta, jotta he voivat tuoda koneen turvallisesti pisteestä A pisteeseen B.
Varhaisimmat lennonohjausjärjestelmät olivat puhtaasti mekaanisia. Jos halutaan tehdä jotain, esimerkiksi siirtää läpät tasossa, lentäjä vetää lankaan kiinnitettyä vipua, joka vetää läpät fyysisesti haluttuun suuntaan. Lopulta lentokoneiden suunnittelijat kehittivät hydromekaanisia järjestelmiä, jotka lisäsivät järjestelmää hydrauliikalla käytön helpottamiseksi. Hydromekaaniset järjestelmät sisälsivät myös innovaatioita, kuten jousia, jotka antoivat palautetta, jotta lentäjä ei voinut vetää liian kovaa tai liian äkillisesti ja vahingoittaa konetta.
Nykyaikaiset lennonohjausjärjestelmät hyödyntävät ns. Fly-by-wire-järjestelmää. Näissä järjestelmissä pilotti käyttää elektronisia ohjaimia, jotka kommunikoivat järjestelmän eri osien kanssa. Saatavilla on sekä analogisia että digitaalisia fly-by-wire-järjestelmiä, ja digitaaliset järjestelmät ovat yleisempiä kaupallisissa lentokoneissa. Digitaalinen lennonohjausjärjestelmä tarjoaa tietokonepohjaisia säätimiä sekä tietoja tietokonejärjestelmästä, joka kerää tietoja koneen suorituskyvystä.
Jotkut järjestelmät ovat osittain tai kokonaan automatisoituja ja tekevät päätöksiä keräämiensä tietojen perusteella. Automaatiolla on selvä etu, koska sen avulla koneen hallintalaitteet voivat vastata esiin tuleviin ongelmiin ennen kuin lentäjä edes huomaa niitä. Intelligent Flight Control System (ICFS), kansallisen ilmailu- ja avaruushallinnon (NASA) kehittämä järjestelmä, on suunniteltu korvaamaan lentokoneelle aiheutuneet vahingot lukuisilla vikasuojauksilla ja älykkäällä hermoverkolla, joka oppii koneen lennon aikana.
Lennonohjausjärjestelmän käytön oppiminen voi viedä aikaa, koska tietoa on paljon. Lentodynamiikan oppimisen lisäksi lentäjän on tultava tuntemaan valtava valikoima hallintalaitteita, jotka tekevät kaiken laskutelineen siirtämisestä lentokoneessa siipien läppien säätämiseen nousun ja laskun aikana.