Наиболее изучен полёт дневных (булавоусых) бабочек, для которых характерен низкий ритм ударов крыльев. Однако великолепными, мощными летунами являются многие бабочки. Особенно сильным полётом отличаются нимфалиды родов харакс (Charaxes), полиура (Polyura), препона (Рrероnа), агриас (Agrias)... Крылья этих бабочек при взмахе ударяются друг о друга с чётко слышимым звуком хлопка, подобного тому, что слышится при взлёте тяжёлой птицы. Вообще же встреча крыльев в полёте над и под туловищем обычна для булавоусых бабочек.
Угол описываемой крылом дуги особый для бабочек каждого вида: у лимонницы (Gonepteryx rhamni) и подарилия (Yphiclides podarilius) он достигает 140°, а у нимфалид рода ванесса (Vanessa) - 150°. При опускании крыльев тело расположено горизонтально или даже наклонено вниз по направлению полёта, при подъёме же крыльев голова поднимается, а брюшко, напротив, отклоняется вниз. Крылья при сближении над и под телом соприкасаются сначала передними краями, а затем и всей плоскостью и выдавливают назад находившийся между ними воздух. Тело при этом получает толчок вперёд. Изучением аэродинамики полёта бабочки подтверждено, что она перемещается вперёд и вверх, так как при работе крыльев спереди и над ней создаётся область пониженного давления, а сзади - повышенного. Сила же каждого удара крыльев столь велика, что бабочка нимфалида от одного взмаха взлетает с плоской поверхности на 20 см вверх.
Средняя скорость спокойно летящей дневной бабочки близка к 10 км/ч. Если же насекомое чего-то пугается, то скорость стремительно возрастает, а характер и направление полёта резко меняются.
У представителей разных семейств бабочек как скорость, так и характер полёта могут различаться очень сильно. Обычно встречаются бабочки в плавном полёте, ритмично взмахивающие крыльями. Нередко можно увидеть и планирующий полёт, когда бабочка парит в потоках воздуха, восходящего от нагретой солнцем поверхности земли. Такой полёт обычен для некоторых крупных тропических бабочек. Однако иногда планируют даже нимфалиды умеренных широт, правда, на небольшие расстояния. Например, перламутровка пандора (Argynnis pandora) способна парить в течение 20 с со скоростью 1-3 м/с. А капустница (Pieris brassicae) двумя взмахами крыльев за секунду преодолевает около 2 м. По траектории качающегося маятника летают самки тонкопрядов (семейство Hepialidae). При взгляде на такую бабочку в полёте кажется, что она висит на невидимой нити.
Спокойный, медленный полёт характерен для ядовитых и подражающих им бабочек - им-то опасаться некого. Бабочки летают над поверхностью земли на определённых высотах. Так, парусники держатся довольно высоко, а бархатницы (семейство Satyridae), напротив, в своём медленном, слабом полёте «жмутся» к земле. Но поймать их довольно трудно: они очень осторожны и, потревоженные, спешат скрыться в зарослях или камнях. У высокогорных аполлонов симо и симониус (Parnassius simo, P. simonius) полёт «стригущий», всего в нескольких сантиметрах над камнями. Эти бабочки летают у вершинного гребня. Взлети бабочка повыше - и её может унести от родных мест порыв сильного ветра.
Полёт большинства ночных бабочек (Heterocera), особенно с относительно небольшими крыльями, заметно отличается от полёта булавоусых бабочек. Угол дуги, описываемой их крыльями, значительно меньше: у бражников «мёртвая голова» (Acherontia atropos) он равен 90°, у языкана (Macroglossum stellatarum) - 80°. Тем не менее бражники (Sphingidae) - лучшие летуны среди бабочек. Некоторые из них за одну секунду пролетают до 1 5 м. Те, кому удавалось поймать летящего бражника, знают, как сильно в полёте нагревается его тело: за счёт энергии, выделяющейся при работе мощных грудных мышц бабочки, её температура поднимается примерно до 40 °С.