Петля Нестерова представляет собой маневр в вертикальной плоско­сти. Разогнав самолет до необходимой скорости, летчик отклонением руля высоты вверх создает перегрузку, искривляющую траекторию полета вверх, подобно тому, как это делается при горке. Однако на горке после достиже­ния некоторого угла наклона траектории к горизонту перегрузка умень­шается и траектория постепенно переходит в горизонтальную; при выполнении петли пере­грузка должна поддерживать­ся достаточно большой на всем протяжении выполнения пет­ли. Тогда траектория полета получается в виде петли. Возможность совершения петли на самолете задолго до ее практического осуществле­ния была предсказана Н. Е. Жу­ковским в его знаменитой ра­боте «О парении птиц» (1891 г.). Впервые петля была осущест­влена русским военным летчи­ком П. Н. Нестеровым в 1913 г. на аэродроме близ Киева. С того времени этот маневр и называется пет­лей Нестерова. В общем случае, по тем же причинам, что и для других рассмотрен­ных выше маневров, уравнения решаются методами численного интегрирования. Приближенное решение уравнений для петли Нестерова можно полу­чить на основе уже использованной выше при расчете выхода из пикиро­вания и горки идеи о возможности пренебречь энергией, развиваемой дви­гателем, по сравнению с энергией самолета. Перегрузка во время выполнения петли Нестерова, вообще говоря, может изменяться, однако, как показывает опыт летных испытаний, изме­нение это оказывается сравнительно небольшим. В верхней точке петли Нестерова для сохранения неизменной пере­грузки потребуется наибольший угол атаки крыльев, так как в этой точке скорость полета будет наименьшей. Следовательно, для того чтобы получилась петля Несте­рова, необходимо разогнать са­молет до скорости, по крайней мере в 3,33 раза большей минимальной скорости полета. Если начальная скорость будет меньшей, чем минимально необходимая, то вместо петли Нестерова получится волнообразная траектория, напоминающая горку.