Beim Flugzeugschlepp hängt man ein Segelflugzeug mittels einer 30 bis 60 Meter langen Leine (Schleppseil) an ein ausreichend starkes Motorflugzeug oder Ultraleichtflugzeug an. Der Motorpilot schleppt das Segelflugzeug nach Möglichkeit in einen Aufwind.
Sobald der Segelflugzeugführer das Schleppseil ausgeklinkt hat, beginnt das Motorflugzeug mit dem Sinkflug um das nächste Segelflugzeug hochzuschleppen. Um schnell wieder am Flugplatz zu sein (jede Schleppminute kostet Gebühren) steigt der Motorpilot möglichst steil und schnell ab. Nach dem Ausklinken dreht das Segelflugzeug nach rechts ab, das Motorflugzeug nach links um Zusammenstösse zu vermeiden.
In Deutschland darf die Schleppmaschine nicht mit dem angehängten Seil landen. Falls das Schleppflugzeug nicht über eine Einrichtung zum Einziehen des Seils verfügt, muss der Pilot vor der Landung das Seil über dem Flugplatz abwerfen.
Der Flugzeugschlepp ist vor allem stets für das Motorflugzeug gefährlich. Ein Fehlverhalten des geschleppten Segelflugzeugführers durch schnelles Übersteigen der Schleppmaschine in geringer Höhe kann vom Piloten des Motorflugzeuges wegen der Hebelwirkung des Seiles nicht korrigiert werden, auch ein Ausklinken des Seiles kann dann einen Unfall nicht mehr verhindern.
Es gibt darüber hinaus auch noch die Varianten mit mehreren Flugzeugen die im 2. Weltkrieg für Lastensegler angewendet wurde. Dabei zogen 3 Messerschmitt Bf 110 eine Messerschmitt Me 321. Dieses Schleppverfahren nannte man Troika-Schlepp. Da es sehr unfallträchtig war, wurde es bald aufgegeben.
Beim Deichselschlepp wird an dem zu schleppenden Flugzeug eine Deichsel des Schleppflugzeuges eingehakt, ähnlich wie ein LKW-Anhänger an seinen LKW.
Beim Huckepack- oder Mistelschlepp wird das zu schleppende Flugzeug mit einer mechanischen Vorrichtung an dem Schleppflugzeug befestigt. Der erste Start eines Huckepackgespanns fand am 17. Mai 1917 in England statt. Dabei wurde von einer Porte I Baby eine Bristol Scout C in die Luft geschleppt und erfolgreich getrennt. Im 2.Weltkrieg entstanden so nach erfolgreichen Versuchen bei der DFS die Mistel-Gespanne. Die NASA benutzte diese Methode um Ihre Space Shuttle mit einer umgebauten Boeing 747 zu schleppen. Die UdSSR nutzte für Ihre Buran-Fähre ebenfalls dieses Verfahren.
Weitere Methoden sind Starrschlepp mit Kugelgelenkkupplung, Tragschlepp, Fangschlepp, Tragstart und Wolga-Startverfahren