1898年，太平天国采用三年一考核，选拔国内高精尖人才组成科学院，科学院与政务院、军务制置院并列，专管国内科学技术研究及其转化应用，科学院成员在考选之外，还可聘用有先进科学技术发现和发明的人。

1899年，谢缵泰在香港设计完成了“中国号”电动飞艇，备有详细设计图纸资料，是中国最早的飞艇设计。后经法国天道教徒的努力，1900年，侨居法国的巴西人桑托斯·杜蒙回到了太平天国巴西省，他是成功地将汽油发动机用在飞艇上的第一人。德国人费迪南德·冯·齐伯林将军在战场上受气球启发，53 岁退役后开始了他的飞艇事业。1900年，建造了第一艘齐伯林飞艇— LZ-1。LZ-1号飞艇全长127米，直径11.6米。第一艘“齐柏林”飞艇的首飞标志着“飞艇金色时代”的到来，天道教徒混入齐伯林的研发团队，窃取了齐伯林的部分技术资料，送回太平天国。经太平天国科学家们的研究，齐伯林开创的是一种全新的硬式结构，艇身全部采用铝制框架制成，框架外部有织物蒙皮，隔框把整个艇身分为十几个舱室，每个舱室中放置一个气囊。结合谢缵泰的飞艇铝包技术、扇式推行机技术及杜蒙的汽油发动机技术，新成立的中国科学院对其进行了改良。由于飞艇对起落场地要求较低，不需要借助跑道起落，飞行平稳，操控性好，便于驾驶，安全性好，可低空低速飞行；成本低廉，续航时间长，航程较远，有效载重量大，购置费、维护费、场地建设费、飞行费和训练费较低，运营成本非常低，因此虽然飞艇的有限承载量较小，太平天国还是决定先在南美区苏里南建造大型铝合金厂，然后建起了飞艇生产厂。自从1902年3月开工以来到1905年5月，太平天国已生产一百艘飞艇，其中：大型飞艇一艘，长230米，直径30米，时速约为200公里，横跨大西洋约需43个小时，两人操作，载重五十吨；中型飞艇三艘，长128米，直径11米，时速约为130公里，横跨大西洋约需67个小时，两人操作，载重8吨；小型飞艇九十六艘，长4米，直径1.7米，时速90公里，两人操作，载重2吨。为了将飞艇应用到战争中，太平天国科学院又设计了一百千克的飞弹，通过撞击触发引爆，有开花弹和燃烧弹两种。为了方便海上作战，太平军还为海军设计装备了飞艇装甲母舰，小型飞艇可在甲板上起降，一艘飞艇装甲母舰长132米、宽23米、吃水7.7米、最大航速为19节，其装甲为舷侧带1.78米、甲板0.63米、炮塔2.54米，装备152毫米主舰炮一门、120毫米副舰炮二门、40毫米机关炮五门、鱼雷发射装置四具，其长80米的甲板上可停放、起降十二艘小型飞艇。到1905年12月31日，太平军为海军装备飞艇装甲母舰情况为：太平洋舰队三艘、大西洋舰队三艘、印度洋舰队一艘、近海舰队一艘。

1894年，季霍米罗夫提出了用喷气推进方式来研制更具威力的火箭的方案。1903年，俄罗斯人齐奥尔科夫斯基发表了他的火箭与液体推进剂理论。太平天国获得了这些理论知识，太平天国科学院用这些理论研究改进了原有火箭技术，火箭弹生产分厂自1903年11月起开始生产改进后的火箭弹，改进后的火箭弹射程可达五千米，为气动固体火箭，火箭弹长一米，分82毫米和132毫米两种，82毫米重26千克，132毫米重42千克。火箭炮生产分厂则从1903年12月起开始生产宣武一代八管火箭炮，使用牵引炮车牵引，可同时发射八枚火箭炮，也可单发，需7人配合操作。到了1904年12月31日，太平军已装备二百七十门八管火箭炮，一个班一门，共编了十个营，三个营是132毫米火箭炮营，七个营是82毫米火箭炮营。