高等理工学院创办于2002年9月，是北航最早成立的拔尖人才培养基地和教育改革试验基地。2016年11月，以我国航空航天高等教育事业开拓者、著名空气动力学家、北航名誉校长、中国科学院资深院士沈元先生，冠名为“沈元荣誉学院”。
2021年北航未来空天技术学院获批教育部首批未来技术学院，计算机科学基地、华罗庚数学基地、空天力学基地入选国家基础学科拔尖学生培养计划（简称“拔尖计划”）2.0，学生培养由高等理工学院承载。
学院聚焦国家重大需求和人类发展需要，坚持立德树人根本任务，坚持创新驱动，坚持“厚植情怀、强化基础、突出实践、科教融通”的培养方针，深化“厚基础、重交叉、深浸养、强协同”的理念，建设能够引领未来重大革命性、颠覆性科学研究与培养复合型、创新型领军领导人才的“国家队”学院，培养一批德智体美劳全面发展的未来科学家和空天系统大师，探索拔尖创新人才培养的“北航范式”。
培养体系
学院聚集校内外优质教学科研资源，聘请院士、总师、国家级名师担任学生导师，开设名家精品课、大师讲座课、微纳研讨课，实施八年制本博贯通、定制化学研一体的柔性培养，采用学分制、导师制、书院制和个性化、小班化、国际化模式，注重学科交叉、因材施教，实行多元评价、动态流转。
本科阶段按照拔尖计划基地专业和未来空天技术方向进行招生和培养，博士阶段面向全校任选研究方向和导师。
工科试验班类（计算机拔尖计划）
依托计算机科学拔尖学生培养基地，培养具有强烈使命担当意识和突出的创新能力的顶尖计算机学科创新人才，具备坚实的学科基础理论和突出的系统能力，对计算机学科有全面和深刻的理解，具备国际学术视野，具有独立思考和创新思维能力，并能运用多学科知识解决科学与工程领域挑战性问题的拔尖人才。
专业：计算机科学与技术
理科试验班类（华罗庚数学拔尖计划）
依托华罗庚数学拔尖学生培养基地，面向数学前沿的重大基础性问题、航空航天领域的重大需求和战略高科技领域的重大应用性问题，致力于培养具有坚实数理基础的高素质创新人才和具有解决重大应用数学问题潜质的复合型创新人才。
专业：数学与应用数学
工科试验班类（空天力学拔尖计划）
依托空天力学拔尖学生培养基地，面向空天科技领域对力学拔尖人才的需求，培养继承“两弹一星”精神，具备“力学善行、原始创新、交叉辐射、引领空天”特质，具有卓越的科学洞察能力、自主创新能力、终身学习能力、批判思维能力和跨文化交流能力，致力于研究空天力学基础和前沿问题的应用力学家。
专业：工程力学
工科试验班类（未来空天领军计划）
聚焦空天技术领域国家重大需求和国际学术前沿，面向未来航空、航天技术发展趋势以及共性科学问题和关键技术突破需求，在引领科技革命趋势的未来新概念飞行器技术、服务人类未来发展需求的空间开发技术、支撑国家空天战略任务的基础科学与前沿技术等方向上，培养系统总设计师和拔尖创新领军人才。
专业：面向全校信息大类、航空航天大类国家一流本科专业建设点等优势专业，根据个性化培养方案达成度确定。
具体专业方向包括：材料科学与工程、电子信息工程、通信工程、电磁场与无线技术、集成电路设计与集成系统、自动化、飞行器动力工程、能源与动力工程、飞行器设计工程、飞行器环境与生命保障工程、智能飞行器技术、计算机科学与技术、虚拟现实技术、机器人工程、智能制造工程、生物医学工程、交通运输、飞行器质量与可靠性、测控技术与仪器、探测制导与控制技术、智能感知工程、软件工程、信息安全、网络空间安全、人工智能等。
北航的“国家队”学院、荣誉学院
统筹教育部拔尖计划和未来技术学院等国家级拔尖创新人才培养计划在北航的实施，聚集校内外优质教学科研资源，聘请院士、总师、国家级名师担任学生导师，开设名家精品课、大师讲座课、微纳研讨课，打造历时一年的新型科研项目课程，强化数理人文思维基础、注重学科专业交叉融通，本博贯通、因材施教，多元评价、动态流转，塑造面向未来的知识和能力结构，培养德智体美劳全面发展的复合型、创新型领军领导人才，毕业颁发校级荣誉教育证书。
八年制本博贯通、定制化学研一体
本科低年级强化思想、知识和思维基础，高年级根据拔尖计划基地专业和未来空天技术方向定制个性化的培养方案，突出目标牵引、需求牵引，注重研中学、学中研，培养创新和实践能力。原则上前三年内，完成培养方案要求、所有环节考核合格，可以获得推荐免试研究生资格、申请攻读博士。博士阶段任选研究方向，在导师（团）指导下开展科学研究。原则上第八年内，博士毕业、完成学位论文答辩，根据学科门类授予博士学位。
实施符合学科专业交叉融通规律的现代书院制
聚焦加强基础学科培养能力、促进学科专业交叉融通，构建德智体美劳全面发展的拔尖创新人才综合素质培养体系，为各专业和方向的本博学生提供专属的交流空间和实践条件，厚植“空天报国、敢为人先”的北航精神，营造良好的人格养成文化氛围，支持学生大胆探索和潜心研究，培养学生的家国情怀、人文情怀、世界胸怀。同时，应用信息技术对学生的成长状况进行全方位的过程跟踪、数据分析、质量评估，反馈改进建议、优化培养过程。
