Старший из двух братьев Монгольфье, изобретателей воздушного шара, который по их фамилии стали называть монгольфьером.

Родился 12-м ребёнком из 16 детей в семье. Вместе с младшим братом Жак-Этьенном (1745—1799) посвятил себя изучению математики и физики. , вместе с ним потом принял в управление бумажную фабрику отца в Аннонэ (Annonay), и в 1783 году они построили первый шар, поднимавшийся нагретым воздухом.

В 1784 году он изобрёл парашют, в 1794 году — особый аппарат для выпаривания, а в 1796 году, вместе с Арганом (Argand), — гидравлический таран. Во время Революции перебрался в Париж и сделался администратором Консерватории искусств и ремёсел и членом совещательного бюро по искусствам и мануфактурам.