飞行器设计：
是南京航天大学最著名的专业，也是历年学校招聘会上最受瞩目的热门专业，建有我国直升机技术研究方向唯一的国家级(国防)重点实验室“直升机旋翼动力学实验室”，建有国内唯一专门从事航空智能材料与结构研究的航空重点实验室以及CAD中心、结构振动两个部门开放实验室，实验室面积总共达14800多平方米。实验设备总值达15600多万元，成为我国航空航天科技研究和高层次人才培养的重要基地。
飞行员专业：
是这个学校最牛的专业，学校与多家航空公司联合，对学生实行订单式培养方式，共有“31”和“22”两种招生模式，采取国内国外两部教学，如“31”就是学员前三年在国内校本部进行飞行专业基础理论知识学习和基本技能训练，第四学年派送到国外飞行学校进行为期一年的飞行训练，并取得中国民航总局认可的符合多发仪表等级要求的国外商业飞行员驾驶执照。
电气工程及其自动化：
专业虽然起步较晚，但是发展十分迅速，且前景很好，拥有航空电源航空科技重点实验室，建立了中航一集团和中航二集团技术工程中心，相关研究领域在国内也具有重要影响力。本专业与自动化专业一起共建为江苏省特色本科专业。