天真活泼的小学五年级学生岳小海和妹妹岳小燕，在听了儿童作家沈岩讲的中国古代科学家航天的故事和看了少年宫精彩的航模表演以后，对航模产生了浓厚的兴趣。小海把别人丢弃的破旧航模拣回来，和伙伴小顺子、小林子一起苦心钻研，加以修复，以此去参加航模比赛，取得了胜利。然而，失败的柯大为傲不认输，欺小海买不起发动机，就提出下次进行带发动机的高级航模比赛，小海欣然应战。可是，班主任于老师和小海妈怕小海搞航模影响学习却不予支持，小海妈要烧掉小海收集的航模材料，性格倔强的小海没有气馁，却迎难而上。小海这种热心钻研科学技术的精神，得到了爸爸岳世海的支持，他把向妻子要来的烟钱节省下来，给小海去买航模参考书及材料，少年宫的航模教练廖老师也常给小海以帮助和启发。小海在长辈们的关怀、支持下，更加用心地钻研航模。买参考书的钱不够，他就和妹妹一起利用课余时间背着家里去拣破烂儿卖钱；没有地方搞制作，他就利用一条被弃在海滩上的小船作制作室。工作正在顺利进行的时候，小海妈又因听信别人的传言，以为小海拣破烂儿卖钱是为买烟抽，便狠狠打骂了小海。小海为了按期归还从薛宏家借来的参考书，忍受着肉体上的疼痛和内心的委屈，冒着倾盆大雨，直奔轮渡码头，可是最后一班渡船已经开走。小海脱衣下水，连夜渡海，上岸后被海港值勤人看到送交领导，这位领导原来正是薛宏的父亲--某海军造船厂厂长薛振宇。薛厂长问明情况，对小海的勇敢和守信极为夸奖，热情接待了小客人，还将自己珍藏多年的航模发动机赠送给他。小海妈见不到小海心急如焚，连忙四处寻找，并得知儿子在校学习成绩很好，他所买的香烟是用卖破烂儿挣来的钱买完航模材料以后给爸爸买的。小海妈为自己错怪了儿子深感内疚，决心支持小海搞航模。不久，少年宫业余航模组征得班主任老师的同意，吸收小海为正式航模组员。在又一次与大为进行的航模比赛中，小海不仅不计较上次比赛时柯大为提出的无理挑战，而且表示要虚心向他学习，柯大为深受感动。从此，小海、大为和其他小伙伴一起，携起手来，共同迎接为祖国争光的新的训练任务。