Русский военный лётчик, штабс-капитан, основоположник высшего пилотажа (петля Нестерова) родился в Нижнем Новгороде в 1887 г. в семье офицера-воспитателя кадетского корпуса Николая Федоровича Нестерова. Окончил этот же корпус, а затем Михайловское артиллерийское училище.
Увлечение авиацией началось с 1910 г., когда Нестеров познакомился с учеником профессора Н. Е. Жуковского — П. Соколовым и вскоре стал членом Нижегородского общества воздухоплавания. В 1912 г. Нестеров сдал экзамены на звания пилота-авиатора и военного лётчика, и уже в сентябре 1912 г 25-летний поручик Пётр Нестеров совершил первый самостоятельный полет, а в 1913 г. окончил курс авиационного отдела Офицерской Воздухоплавательной школы. Он был назначен в авиационный отряд, формировавшийся в Киеве. Вскоре П. Нестеров стал командиром отряда. Перед отправкой на новое место службы его направили в Варшаву для обучения на самолете «Ньюпор», которые тогда приняли на вооружение армии.
Став опытным пилотом, Нестеров занимался и конструкторской деятельностью, он построил планёр и летал на нём. Позже, на основе изучения полета птиц, он разработал проект оригинального самолёта без вертикального оперения. Военное ведомство отклонило проект. В 1913 г. Пётр Нестеров разработал исследовательскую конструкцию семицилиндрового двигателя мощностью 120 л. с. с воздушным охлаждением. Позже занимался строительством одноместного скоростного самолёта, закончить который помешала война.
Владея глубокими знаниями в области математики и механики, имея достаточный пилотажный опыт, П. Н. Нестеров теоретически обосновал возможность выполнения глубоких виражей и осуществил их на практике. После назначения командиром отряда Нестеров ввёл обучение полётам с глубокими виражами и посадку с отключенным двигателем на заранее намеченную площадку.
Он также разрабатывал вопросы взаимодействия авиации с наземными войсками и ведения воздушного боя, освоил ночные полёты.
Идея о мёртвой петле зародилась у Нестерова ещё до 1912 года, но именно в этом году он уже теоретически доказал возможность «мёртвой петли». «Воздух есть среда вполне однородная во всех направлениях. Он будет удерживать в любом положении самолет при правильном управлении им», — писал он. Он сделал мертвую петлю в Киеве на Сырецком военном аэродроме 27-го августа 1913 г. в 6 час. 15 мин. вечера.
Вот как писал о Нестерове современный журнал «Искры Воскресенья» от 7 сентября 1914 г.: «Нестеров обожал свою авиацию, усматривал в ней не только техническую победу над воздухом. Это был поэт в душе, смотревший на авиацию, как на особый вид искусства. Он не признавал шаблонных приемов. Его манила «мертвая петля», как новая красота, как новые мировые возможности. Нестеров был очень жизнерадостный человек, ценитель театра и литературы, жадно любивший жизнь. Часто он говорил: «Какое счастье жить, какое наслаждение дышать, летать и двигаться!» Наряду с практическими занятиями на аэродроме, П. Н. Нестеров, обладавший весьма значительными познаниями в технике и механике, отдавал все свое свободное время теоретической разработке вопросов воздухоплавания. Эти-то теоретические работы и привели его к мысли о возможности совершить в воздухе поворот в вертикальной плоскости, или так называемую «мертвую петлю». «Я еще не успел вполне закончить теоретической разработки этого вопроса, — рассказывал впоследствии П. Н. Нестеров, — когда узнал, что «мертвую петлю» готовится совершить и французский авиатор Пегу. Тогда я бросил теоретические расчеты и решил рискнуть. Совершить «мертвую петлю» было для меня вопросом самолюбия, — ведь более полугода я исследовал этот вопрос на бумаге». Как известно, П. Н. Нестеров блестяще выполнил поставленную им себе задачу: 27 августа прошлого года на киевском аэродроме, в присутствии товарищей-летчиков и представителей печати, он описал в воздухе полную «мертвую петлю» огромного диаметра. Этот головоломный опыт Нестеров проделал на стареньком аппарате «Ньюпор», не имевшем никаких специальных приспособлений. Право Нестерова на первенство в этом отношении публично засвидетельствовал сам король «мертвой петли» Пегу во время своего последнего пребывания в Москве. «Мертвая петля» создала Нестерову широкую известность не только в России, но и за границей. Как только началась война, штабс-капитан Нестеров, собиравшийся уже подать в отставку с целью посвятить себя конструированию аэропланов, один из первых отправился на передовые позиции, где и нашел славную смерть».