Верховный Главнокомандующий великий князь Николай Николаевич и сам царь ознакомились с докладом и одобрили проект создания соединения из «Муромцев» по типу эскадры морских боевых кораблей. В начале декабря 1914 года был издан приказ, по которому вся русская авиация стала делиться на тяжелую и легкую. Шидловского назначили начальником формируемого Управления Эскадрой воздушных кораблей (УЭВК), с подчинением непосредственно Верховному Главнокомандующему. Это уже был настоящий прообраз стратегической авиации.

В соответствии с новым боевым назначением самолеты были модернизированы: установлены новые двигатели, несколько уменьшены размеры, усовершенствовано оборудование для бомбометания — в фюзеляже установлены бомбодержатели, бомбосбрасыватель и прицел. «Илья Муромец» мог теперь брать 400 кг бомб, т. е. в 10 раз больше, чем другие самолеты того времени. Для обороны от истребителей на центроплане установили пулеметы «максим», но несмотря на это экипаж самолета остался прежним — 4 человека. Первый боевой полет состоялся 15 февраля 1915 года. «Муромец» совершил весьма удачный рейд в интересах штаба 1-й армии Северо-Западного фронта. Была поставлена задача выяснить, есть ли на реке Висла на участке до Добржина переправы противника, и в случае, если такие есть, разрушить их. Полет продолжался 2 ч 39 мин, переправ обнаружено не было, но тем не менее было сброшено 16 пудов бомб на германские позиции.

Начальник штаба 1-й армии, очень довольный результатами разведки, писал: «Полеты показали крупное преимущество аппаратов „Илья Муромец“ по сравнению с другими системами. Большая грузоподъемность, удобство наблюдения, возможность взять большую высоту (3200 м), большой радиус действия, вооружение — все это составляет чрезвычайно крупное преимущество по сравнению с аппаратами обыкновенного типа… Немецкие летчики показали, что им известно о существовании у нас больших боевых машин и что в Германии сильно ощущается недостаток такого типа аппаратов».

За 1915 год самолеты Эскадры воздушных кораблей совершили более 100 успешных боевых вылетов, сбросили на неприятельские объекты около 20 т бомб. В 1916 году на вооружение стали поступать новые варианты «Ильи Муромца» — Г и Е — с улучшенными характеристиками. Так, вариант Е-1 имел уже 8 пулеметов (в том числе турель в хвосте), 7–8 членов экипажа, двигатели по 220 л. с., развивал скорость до 137 км/ч и мог взять на борт 650 кг бомб (в перегруженном варианте). Взлетная масса этого варианта возросла до 6100 кг.

К выше сказанному надо добавить, что русские экипажи далеко не всегда летали с полным комплектом пулеметов. Нередко, пренебрегая безопасностью, вместо «стволов» и патронов они брали дополнительный запас бомб. Всего за годы Первой мировой войны было построено 78 самолетов «Илья Муромец» различных модификаций. На них выполнили более 400 боевых вылетов, сбросили около 70 т бомб. Лишь один воздушный корабль был сбит в бою немецкими истребителями (см. статью «Пушки в воздухе»), зато стрелки «Муромцев» сумели уничтожить 5 вражеских машин.

После Октябрьской революции и Брестского мира Эскадра прекратила свое существование. Почти все самолеты достались «незалежной» Украине, но из-за плохих условий хранения «гарные хлопцы» быстро привели их в полную негодность. Однако эпопея российских тяжелых самолетов на этом не закончилась: в 1918 году на РБВЗ достроили начатые еще до революции 13 «Муромцев» модели Г-3. Они вошли в состав организованного советским командованием Дивизиона воздушных кораблей. Красные гиганты бомбили деникинскую кавалерию под Воронежем, атаковывали польские войска в Белоруссии и части генерала Врангеля в Северной Таврии. В 1920-х годах шесть воздушных кораблей, «демобилизованных» из военной авиации, обслуживали авиалинию Москва — Харьков. Последний «Илья Муромец» был списан из-за ветхости в 1923 году.

Опыт применения Эскадры воздушных кораблей убедительно доказал преимущество тяжелого самолета-бомбардировщика перед дирижаблями. Хотя по дальности и количеству бомб «Муромец» значительно уступал цеппелинам, зато существенно превосходил их в отношении боевой живучести. Были случаи, когда самолет получал 200 пробоин и тем не менее спокойно возвращался на базу. Благодаря четырем двигателям бомбардировщик мог продолжать полет при поражении одного и даже двух моторов. Немецкие летчики называли этих великанов «Сикорский с броней», так как долгое время (до осени 1916 года) им, несмотря на все старания, не удавалось сбить этот самолет и они ошибочно полагали, что «Муромец» имеет надежную бронезащиту. Потери же бомбардировщиков-дирижаблей Германии были весьма существенны. Огромные неповоротливые сигары, хотя и огрызались плотным пулеметным и пушечным огнем, были совершенно беззащитны при нападении истребителя сверху. А самое главное, очень уж деликатным веществом оказался водород, скрывавшийся под тонюсенькой оболочкой, легко прошиваемой пулями. Так «Илья Муромец» взял верх в заочной борьбе с колоссом цеппелином.

Успешный опыт применения многомоторных самолетов в России стал мощным стимулом для конструкторов других стран для создания аналогичных машин. Однако это им долго не удавалось. Первые бомбардировщики и противников, и союзников практически во всем, кроме скорости, уступали более старой конструкции самолета И. И. Сикорского.

В течение первого года войны ни один из западных союзников России вообще не имел на вооружении бомбардировщиков специальной постройки. Только к концу 1914 года поднялся в воздух самолет итальянского конструктора Дж. Капрони Ка-33 (войсковое обозначение Ка-3), оригинальный трехмоторный двухбалочный биплан.

В 1913 году Джанни Капрони первым в Западной Европе взялся за конструирование тяжелого многомоторного аппарата. Подтолкнули его на это работы И. Сикорского: вскоре после сообщения об успешных полетах российского гиганта «Русский витязь» Капрони на собственной авиафирме начал разработку машины такого же класса. Надо отдать должное его таланту: проект не являлся ни копией, ни даже аналогом самолета конструкции Сикорского. Итальянец создал принципиально иную схему двухбалочного трехмоторного аэроплана с коротким фюзеляжем-гондолой.

Итальянский тяжелый самолет Ка-3.

Работы над самолетом продолжались около года.

Весной 1914-го он совершил свой первый полет, а 20 августа 1915 года детища Капрони впервые бомбили австрийские войска в Каринти.

Этот самолет стал основным тяжелым бомбардировщиком итальянских ВВС. Его использовали также англичане, а после высадки в 1917 году в Европе — и американцы. Указанная модель и последующие конструкции Капрони (Ка-4, Ка-5) имели короткий фюзеляж-гондолу и хвостовое оперение на балках. Это был цельнодеревянный биплан с полотняной обшивкой и трехкилевым оперением. Экипаж состоял из 4 человек: двух пилотов, носового и кормового стрелков. Два двигателя «Изото» с тянущими винтами устанавливались в передней части каждой из балок, соединяющих крыло и оперение, а третий мотор размещался на заднем конце гондолы — он приводил в движение толкающий пропеллер. На большинстве самолетов было шасси с носовым колесом. Вначале на бомбардировщиках устанавливали французские ротативные двигатели, затем стали применять более мощные моторы итальянского производства (150 л. с.) с водяным охлаждением. С такими двигателями самолеты могли совершать перелеты через Альпы для нанесения бомбовых ударов по целям на территории Австро-Венгрии.

Ка-3 стал самым массовым итальянским бомбардировщиком Первой мировой войны. Всего в Италии построили 269 аэропланов этого типа. На них летали 15 итальянских эскадрилий и 2 французские. Кроме того, французы купили лицензию на производство этой машины и сами выпустили еще 60 самолетов. Итальянские «трехмоторники» бомбили порты, военные и железнодорожные объекты на территории Австро-Венгрии. Довольно часто им приходилось вступать в бой с истребителями ПВО. Несколько самолетов было потеряно. Были жертвы и среди летного состава. Например, 18 февраля 1916 года произошел случай, потрясший всю Италию: на аэродроме сел сильно поврежденный Ка-3, ведомый тяжело раненным командиром, все остальные члены экипажа были убиты.