Skrzydła motyli mają dużą powierzchnię w porównaniu do ciężaru i rozmiarów ciała. Osadzone na drugim i trzecim segmencie tułowia, zbudowane są z cienkiej błonki rozpiętej między żyłkami. U większości motyli, skrzydła pokryte są warstwą drobnych łusek, tworzących charakterystyczny wzór. Pomimo, że są bardzo delikatne, motyle mogą latać na bardzo duże odległości. Dzieje się tak ze względu na małe obciążenie jednostkowe skrzydeł. Niektóre gatunki potrafią przelecieć nawet kilka tysięcy kilometrów. Rusałka osetnik, zawisak powojowiec, czy zmierzchnica trupia główka mogą przylatywać do Polski z południowej Europy, czy z północnej Afryki. 

Dlaczego motyle mają dwie pary skrzydeł? Naukowcy odkryli, że przednia para skrzydeł odpowiedzialna jest za wytwarzanie siły nośnej, czyli za latanie, natomiast tylna za zmianę kierunku lotu. Gdy przednie skrzydła stykają się ze sobą w górnym położeniu, w powstałej między skrzydłami szczelinie wpuszczane jest powietrze wytwarzające siłę nośną (tzw. efekt pompowania). Motyl dzienny wykonuje około 300 uderzeń na minutę, ćmy natomiast ze względu na dużą masę ciała wykonują ich więcej. Na przykład fruczak gołąbek musi się namachać 5 000 razy na minutę. Najszybszy motyl lata z prędkością ok. 55 km/h.