C’est en février 1964 que le Ministère tchécoslovaque de la Défense émit un cahier des charges préliminaire visant à la réalisation d’un biplace d’entraînement à réaction destiné à succéder à l’Aero L-29 Delfin. S’en suivit un certain nombre de tractations avec le principal client potentiel, l’Union soviétique. De ce processus naquit la décision d’équiper le futur appareil d’un turboréacteur dérivé de l’Ivchenko AI-25 équipant le triréacteur de transport Yak-40. Tandis qu’une équipe dirigée par Jan Vlček, responsable du bureau d’études chez Aero, assisté de Karel Dlouhý, responsable des études préliminaires, travaillait à mettre en forme un avion aussi simple de structure et de configuration que le L-29, Motorlet (Walter) était chargée du développement du réacteur AI-25W tandis que le VZLÚ de Letňany (en) s’occupait de la réalisation d’un siège éjectable approprié, le VS-1. Piloté par Rudolf Duchoň, le prototype L-39 X-02 effectua son premier vol le 4 novembre 1968 sur le terrain de Vodochody.

Si les essais en vol révélèrent immédiatement les excellentes qualités aérodynamiques du L-39, des problèmes apparurent au niveau de la motorisation et du dessin des prises d’air, qui durent être modifiées, entraînant un élargissement du maître-couple. Les trois prototypes suivants furent donc utilisés pour régler ces problèmes, deux autres servants à des essais au sol. Le septième prototype reçut les prises d’air définitives et servit à la mise au point du système de contrôle d’environnement et d’une APU utilisant une turbine française Saphir 5, ce qui rendait le L-39 totalement autonome au sol.

C’est finalement le turboréacteur AI-25TL, produit par Progress en Ukraine, qui fut retenu, moteur testé en 1971 sur les prototypes X-02 et X-07, tandis que la production de série était lancée et l’appareil officiellement baptisé Albatros. Alors que le premier des 10 appareils de présérie était livré le 28 mars 1972 à l’armée de l’air tchécoslovaque, les essais se poursuivaient à un rythme élevé : au cours de l’été 1972 le X-07 effectuait ses essais officiels en Tchécoslovaquie, avant d’effectuer l’année suivante les épreuves de validation officielle permettant son emploi en Union soviétique. En 1977 apparurent de nouvelles versions du L-39 Albatros, et le modèle de base fut désigné rétroactivement L-39C. Le L-39 est aussi capable d’utiliser des aérodromes improvisés avec un équipement minimal. L’avion a été construit pour des vols de reconnaissance. Au total Aero Vodochody a livré 2 843 L-39 Albatros jusqu’en 1997.