Un avion vole en exploitant les propriétés aérodynamiques du gaz qu’il traverse. Sur Terre, l’atmosphère contient de nombreuses molécules d’oxygène et d’azote; sur Titan, les gaz sont différents. Son atmosphère dense et brumeuse est principalement composée d'azote et de méthane.

Cependant, l'atmosphère de Titan a une densité nettement inférieure à celle de la Terre, ce qui entraîne un rapport portance/traînée beaucoup plus faible pour un avion.

Cela signifie que des ailes beaucoup plus grandes et des vitesses plus élevées seraient nécessaires pour que les avions volent dans l'atmosphère de Titan. Par conséquent, il devient extrêmement difficile de concevoir un avion capable d’y réaliser avec succès un vol soutenu.

Bien que piloter un avion sur Titan soit théoriquement possible, les défis technologiques et techniques impliqués en font une entreprise énorme qui dépasse actuellement nos capacités.