Самолёт-разведчик может быть доработанным серийным летательным аппаратом или специально разработанным узкоспециальным. Некоторые летательные аппараты разведывательной авиации могут нести определённые типы вооружений и способны уничтожать обнаруженные цели. Также самолёты-разведчики могут использоваться для наведения огня артиллерии и выполнения ряда других специфических задач.
Ещё в XIX веке для разведки войск противника применялись воздушные шары и воздушные змеи, с помощью которых поднимали наблюдателей.
Во время первой мировой войны для ведения воздушной разведки стала широко привлекаться авиация (собственно, воздушная разведка в интересах сухопутных войск и была одной из приоритетных задач первых военных аэропланов). Для подтверждения достоверности разведывательной информации стали использоваться фотокамеры, тогда же был разработан первый полуавтоматический аэрофотоаппарат. В авиации появилась специальность «лётчик-наблюдатель».
Перед второй мировой войной, а также в её ходе противоборствующие стороны широко использовали самолёты-разведчики, осуществляющие визуальное наблюдение, картографирование местности, а также фотоконтроль результатов бомбометания (огневого воздействия), для чего в подавляющем большинстве случаев использовались переоборудованные установкой фотооборудования серийные самолёты. Впрочем, уже тогда появились специализированные ЛА: немецкий тактический разведчик «Фокке-Вульф» Fw 189 (Focke-Wulf Fw 189), американский разведчик-наблюдатель Curtiss O-52 Owl, разведчик Northrop F-15 Reporter, японский разведчик «тип 97» (Mitsubishi Ki-15), и множество других (см. «Разведывательные самолёты Второй мировой войны»). Для военно-морских сил странами разрабатывались различные специализированные морские самолёты-разведчики корабельного и берегового базирования, гидросамолёты, а также стартующие с корабельных катапультных установок.
В послевоенные годы, с бурным развитием авиации в мире и интенсивной разработкой новых видов авиационного оборудования, сохранилась тенденция применения серийных ЛА, как правило, дооснащённых или модифицированных для решения круга задач, для ведения различных видов разведки. Впрочем, создавались и узкоспециализированные самолёты, как правило — это были высотные или скоростные разведчики (американские Lockheed U-2, Lockheed SR-71, советские Ил-20, М-55 и др.)
Предназначены для стратегической разведки глубоких тылов противника (в том числе вероятного) и обширных территорий на театрах военных действий. Также в условиях господства в воздухе могут использоваться для стратегического мониторинга театра военных действий.