Joseph-Michel og Jacques-Étienne Montgolfier, også kaldet Montgolfier-brødrene, (henholdsvis født august. 26. juli 1740, Annonay, Frankrig – død 26. juni 1810, Balaruc-les-Bains; født 6. januar 1745, Annonay, Frankrig – død 2. august 1799, på vej fra Lyon til Annonay), franske brødre, der var pionerer inden for udvikling af varmluftballonen, og som udførte de første flyvninger uden fastgørelse. Ændringer og forbedringer af Montgolfiers grundlæggende design blev indarbejdet i konstruktionen af større balloner, som i de senere år åbnede vejen for udforskning af den øvre atmosfære.
Joseph og Étienne var 2 af de 16 børn af Pierre Montgolfier, hvis velstående papirfabrikker i den lille by Vidalon, nær Annonay i Sydfrankrig, sikrede den økonomiske støtte til deres balloneksperimenter. Mens de videreførte deres fars papirforretning, opretholdt de deres interesse for videnskabelige eksperimenter.
I 1782 opdagede de, at opvarmet luft, når den blev samlet i en stor letvægtspose af papir eller stof, fik posen til at stige op i luften. Montgolfiers lavede den første offentlige demonstration af denne opdagelse den 4. juni 1783 på markedspladsen i Annonay. De fyldte deres ballon med opvarmet luft ved at brænde halm og uld under åbningen i bunden af posen. Ballonen steg op i luften i ca. 1.000 meter (3.000 fod), blev der i ca. 10 minutter og faldt derefter til jorden mere end halvanden kilometer fra det sted, hvor den var steget op. Montgolfierne rejste til Paris og derefter til Versailles, hvor de gentog forsøget med en større ballon den 19. september 1783, hvor de sendte et får, en hane og en and op som passagerer. Ballonen svævede i ca. 8 minutter og landede sikkert ca. 3,2 km fra opsendelsesstedet. Den 21. november 1783 fandt den første bemandede flyvning uden fastgørelse sted i en Montgolfier-ballon med Pilatre de Rozier og François Laurent, marquis d’Arlandes, som passagerer. Ballonen sejlede over Paris i en afstand af 9 kilometer på ca. 25 minutter.
De to brødre blev hædret af den franske Académie des Sciences. De udgav bøger om aeronautik og fortsatte deres videnskabelige karriere. Joseph opfandt et kalorimeter og den hydrauliske stempel, og Étienne udviklede en proces til fremstilling af vellum.