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維珍航空首架飛機—波音747-200（註冊編號：G-VIRG）

美國律師藍道夫·費爾茲（Randolph Fields）和前萊克航空（英语：Laker Airways）（Laker Airways）的首席機長亞倫·希拉蕊（Alan Hellary）在1982年創立了英國大西洋航空，用以繼承已結業的萊克航空的業務。在福克蘭群島戰爭結束之後，費爾茲認為福克蘭群島是一個理想的航點，欲經營福克蘭群島-倫敦航線，而希拉蕊則努力游說前萊克航空員工回英國大西洋航空工作。鑑於該島的機場跑道太短，不宜大型客機進行升降，因此放棄了該計劃。他們轉而申請經營紐約-倫敦航線，但受到英國金獅航空和英國機場管理局反對而使計劃夭折。

兩次航線經營的失敗後，他們申請了經營紐約-倫敦航線，打算以一架載客量達380人的DC-10執行該航線。不過，受到以紐華克自由國際機場為基地的競爭對手人民快運航空（英语：People Express Airlines）（PEOPLExpress）的威脅，他們決定籌集更多的資金後再開始經營業務。

在1984年，雷道夫·費爾茲詢問維珍集團創辦人理察·布蘭森（Richard Branson）有沒有興趣合夥創立一家飛越大西洋的航空公司。布蘭森對這個提議深感興趣，他先打電話給人民快運航空的訂位部門，卻發現電話線十分忙碌，無法與該航空公司的員工通話。布蘭森認為這家公司的管理很糟糕，能夠輕易擊敗，不然就是顧客多得無法應付。後來，布蘭森打電話給波音公司，試探能否租到一架波音747客機，為期一年，到最後波音公司答應了。[1]不久之後，英國大西洋航空更名為維珍航空，成為維珍集團的附屬公司。

1984年6月，維珍航空接收一架波音747-200客機，隨後正式投入服務。在1986年，第二架波音747-200交付，隨即開通了倫敦-邁阿密航線，之後又開通更多新的航線。可是，維珍航空初期發展並不順利。由於英美的競爭對手打壓，布蘭森爵士甚至要變賣部份音樂業務以支持維珍航空發展。

在2000年，維珍航空宣佈訂購6架空中巴士A340，並擁有6架選購權。在2002年，維珍航空成為全球首間使用A340-600客機的航空公司；在2003年，維珍航空的年客運量高達380萬人次。[2]；在2004年，於美國成立維珍美國航空，是一間廉價航空公司，以發展美國內陸航線。在2008年2月24日，維珍航空的其中一架波音747的其中一台發動機使用生物燃料驅動，成為全球首個使用生物燃料驅動的客機。[3]

2012年12月11日，達美航空以3.6億美元（約28.08億港元）收購新加坡航空所持有的維珍航空49%股權，而達美表示將與維珍航空組建一家合資公司運營跨大西洋航線，尚需歐美監管機構批准。維珍航空截至2012年2月虧損8,020萬英鎊。

2013年3月31日，維珍航空使用4架租自愛爾蘭航空的空中巴士A320開辦倫敦往阿伯丁、曼徹斯特、愛丁堡的英國國內航線，命名為“Little Red”。因為Little Red 航線未能達至預期收支平衡，故此於2015年9月26日完成最後阿伯丁航班後不再營運國內航線。

2016年, 維珍航空稅前收益23.0萬英鎊。並於同年宣佈購入12架空中巴士A350-1000以進一步更新機隊及減少碳排放。

2019年9月, 維珍航空因湯瑪士·庫克航空突然結束營運，大幅度提高由曼徹斯特機場出發國際航班的載力。

2020年2月, 維珍航空宣佈擴大與法荷航集團合作共營航班及擴大其飛行會會員積分互換。

2020年5月，受到2019冠状病毒病疫情影響，維珍航空宣布裁員3150名員工，相當於總數的1/3。[4]及進一步調整運力, 把倫敦航班暫時集中至希斯羅機場增強航班接駁並暫時關閉以格域機場作基地。並因應疫情，全面暫停全球所有客運航班。

2020年7月，宣布計劃重啟客運航班，從倫敦希思路機場飛往香港、紐約肯尼迪國際機場和洛杉磯的航班將於 2020 年 7 月 20 日及 21 日重新恢復並提供多項措施減低疫情風險。於8月再重啟17個額外的航點。同時，該航空公司亦繼續運營純貨運航班，以保持全球供應鏈的正常運轉並在世界各地運輸必需品。包括與英國衛生部NHS，每周為英國醫療團隊運送緊急醫療用品，迄今為止，該航空公司已將超過 4400 萬件 PPE 從中國運往英國。

2020年8月，作為12 億英鎊私人融資計劃的一部分，維珍航空於 2020 年 8 月 4 日在紐約申請第 15 章破產保護。維珍航空已於同年9月4日宣布完成對航空公司及其度假業務的 12 億英鎊私人償付能力資本重組。 其重組計劃已根據 2006 年英國公司法第 26A 部分獲得英國高等法院的批准，並在美國法院得到正式承認。 為公司繼續努力擺脫 Covid-19 危機，成為可持續盈利的航空公司鋪平了道路。

2020年10月, 該航空公司成為英國第一家在飛行前為機組人員和飛行員引入 Covid-19 飛行前測試的英國航空公司。 該航空公司於 9 月 30 日在飛往上海和香港的航班上推出，並計劃於 10 月起將試驗擴展到巴巴多斯及其他指定航線，然後再廣泛地推出為所有出發前往不同目的地的機組人員進行每月最少一次Covid-19測試，希望採取一切預防措施來保護其客戶和人員的健康。

2020年12月，維珍航空為其波音747舉辦一次特別的告別活動。隨著航空公司的上一代機隊退役，更年輕及可持續的 A350-1000 和 B787-9 機隊將代替成為其主力機型，維珍航空允許粉絲在天空女王號內進行最後一次參觀。 12 月 12 日在該航空公司的希思路機場機庫舉辦，遊客將體驗一次完整的飛機之旅，在那裡遊客可以深入甲板下探索公眾很少看到的飛機區域，並享受一頓豐盛的三道菜機上餐。 門票銷售收入將捐贈給慈善機構 The Trussell Trust。

2023年3月2日，正式加入天合聯盟。