O "envelope" é a superfície externa, geralmente envolvendo uma ou mais bolsas de ar dentro dele.
Aletas na traseira do envelope estabilizam o dirigível, permitindo que ele voe em linha reta. Em alguns desenhos menores, essas aletas são parte integrante da bolsa de gás e só assumem o seu formato quando infladas.
Alguns poucos dirigíveis, do tipo metal-clad, tendo sido construídos exemplares rígidos e não rígidos. Cada um usando um "envelope" de metal fino no lugar do mais comum tecido emborrachado. Até onde se sabe, apenas quatro desse tipo de dirigível foram construídos, e desses, apenas dois efetivamente voaram: o Schwarz, primeiro dirigível de alumínio rígido de 1893, que foi danificado durante a preparação para seu segundo voo; e o ZMC-2, dirigível não rígido, construído para a Marinha dos Estados Unidos, tendo voado de 1929 a 1941, quando ele foi sucateado por ser muito pequeno para uso operacional em operações da patrulha antissubmarino; enquanto em 1929, o dirigível City of Glendale da empresa Slate Aircraft Corporation foi danificado na sua primeira tentativa de voo.mbos os dirigíveis "não rígidos", tinham envelopes feitos de metal, enquanto eles mantinham seu formato quando estavam vazios, necessitavam de muito mais pressão durante o voo.
Os primeiros dirigíveis usavam hidrogênio como seu gás de impulsão, que é o mais leve disponível. Normalmente, ele era gerado durante o processo de enchimento, reagindo ácido sulfúrico com limalhas de metal. O primeiro balão de hidrogênio de 1783 usava limalha de ferro na reação, enquanto o Nulli Secundus de 1907, usava limalha de zinco.
Mais tarde, os Estados Unidos começaram a usar hélio, pelos fatos dele não ser inflamável e ter 92,7% da capacidade de impulsão do hidrogênio. Depois de uma série de desastres com dirigíveis na década de 1930, especialmente o desastre do Hindenburg, a partir do qual o hidrogênio deixou de ser usado.
Dirigíveis térmicos usam um gás aquecido com gás de sustentação, geralmente ar, de maneira semelhante aos balões de ar quente. O primeiro desse tipo que voou em 1973, foi construído pela empresa britânica Cameron Balloons.