他們還為新飛機製造了一個速度計，那是一種扇形板，當它承受風力時，就自動地逆著發條而旋轉，在刻度上顯示其速度。奧維爾設計出一個計時表，能在飛行中自動記錄飛行時間。
這架新飛機從外觀上看去，是一架加固的鴨式雙翼機，沒有專門的機身。機翼呈矩形，翼剖麵彎度大，機翼末端還有點彎翹，構成不同的迎角，使兩邊得到不同的舉力，以保證操縱飛機橫向穩定。
製造這架飛機的主要材料是優質木材和蒙布，隻用了少量的鋼材做骨架。升降舵裝在飛機的前麵，可以使駕駛員借以目視判別飛機橫向與地麵傾斜的程度。方向舵則裝在後麵，用構架和機翼相連。為了減小阻力和穩定操作，駕駛員趴在下機翼上方，通過機械操縱係統來操縱飛機。發動機的輸出功率通過鏈條帶動機翼後麵的兩個雙葉推進螺旋槳，降低了螺旋槳的轉速，效率大大提高了。發動機由一人撥動螺旋槳進行起動。機翼下方有兩條雪橇作為起落架。
1903年12月17日，威爾伯和奧維爾來到基蒂霍克進行飛行實驗。他們為飛機滑行鋪設了木軌，木軌的外麵包有鐵皮。飛機就停放在木軌上，一切準備就緒。威爾伯和奧維爾都想充當第一次飛行的駕駛員，兄弟二人在沙灘上猜硬幣，結果是奧維爾得勝。
在登機之前，他們把所有的操縱裝置都仔細地檢查了一遍，萬無一失，攝影師也做好了拍照的準備。威爾伯用勁撥動螺旋槳，發動機起動了，他又扶托機翼，使飛機平衡，奧維爾駕駛著飛機，光靠發動機帶動螺旋槳推進，從起飛線上向前疾馳而去，終於在樹邊一塊花崗岩的地方如龍騰虎躍，飛了起來，飛機迎著風，緩緩地飛行。升空12秒，飛行了近百米。
這一天內，兄弟二人輪流駕駛，奧維爾作了4次成功的飛行，尤其是在第四次飛行的59秒中，飛行了256米。曆史上第一架比空氣重、並且由人駕駛的水冷活塞式發動機的螺旋槳飛機，“基蒂霍克飛鳥”號真正飛上了天。後來他們又作了一次飛行，遇到了一陣狂風，飛機摔了下來，這一年不能再飛了。
兄弟二人立即將首飛的成功消息用電報告訴父親：
“星期四的上午，我們在風速為每秒9.7米的情況下，一共飛行了4次，我們的機身用引擎的力量從地麵起飛，4次都很順利，在空中逗留的時間，長達57秒。我們馬上趕回去過聖延節。”
那時人們對這個消息並不重視，一位記者冷冰冰地說：“要是57秒變成57分，也許值得發個消息。”
不管人們對當時持何種態度，威爾伯和奧維爾的飛機飛行成功是人類長期探索、積累經驗的結果；有了客觀條件的基礎，加上萊特兄弟對航空事業不懈地努力鑽研，終於把人類的飛行理想變成了現實。航空時代開始了。
1903年是飛機誕生的標誌，也是航空奠基年代。萊特兄弟躋身於一代不朽人物，載入了航空史冊。
1904年，威爾伯和奧維爾開始製造另一架新飛機。這架飛機的機翼比上一架加長了一些，飛機上裝有一台17馬力的引擎，機身總重量為400公斤。為了承受如此重量的機身，滑雪橇部分也被加固，使飛機在著陸時較為安全。
夏末秋初，新飛機製造完成了。他們決定不去遙遠的基蒂霍克沙灘試飛了，而在迪頓附近選擇一塊廣闊的平地試飛。他們選中了迪頓郊外的胡費曼牧場，這裏有遼闊的草原，全無障礙，牧場主慷慨地答應無條件讓他們使用。
威爾伯和奧維爾預定在9月份正式試飛，他們向報社及有關方麵發出請柬。試飛那天，他們的父親密爾頓和妹妹凱特前來為他們助興。
試飛選擇了一個晴空萬裏的日子。兄弟二人發動了引擎，隻聽軋軋地作響，接著，就見螺旋槳猛轉起來，飛機向前滑行了一段距離後，就悠悠然飄升起來了。
參觀的人群中響起了歡呼聲、鼓掌聲。密爾頓主教和凱特看到從頭頂掠空飛過的威爾伯和奧維爾，激動得熱淚奪眶而出。他們為兄弟二人能飛到天上去的了不起的成就而萬分激動。
這是一次在公眾麵前的成功飛行，但當地新聞界卻仍不願詳細報導這一事件。
威爾伯和奧維爾並不在乎官方輿論對他們的冷漠，仍然經常在胡費曼牧場作飛行練習，他們訓練自己的飛行技巧，同時也繼續研究，改進飛機的性能。
第二年的秋天，兄弟二人的駕駛技術已經非常成熟，在空中逗留的時間，由十幾分鍾提高到接近一小時，飛行的距離，由十幾英裏（16公裏多）增加到20餘英裏（32公裏多）。他們駕駛飛機能夠進行傾側、拐彎，8字形盤旋等技術動作。
就在兄弟二人醉心研製飛機稍有成就時，他們遇到了一個困難。兄弟倆的積蓄和經營自行車店所賺來的錢，全部都已用在飛機的研究和製造上，攢存的錢現已告罄，而未來的研究工作還有許多。麵對資金上的困難，兄弟倆束手無策，他們決定請求政府資助。威爾伯兄弟草擬了一份申請書，寄往華盛頓。申請書內敘述了他們研究飛機的過程，和麵臨的資金困難，提出如能獲得政府資助，他們的研究便能繼續研製下去，該發明在未來的交通或軍事方麵必定有所貢獻，希望政府撥款資助，以免研究中斷。
沒有多久，政府有了答複，其內容是：“飛機的研究，尚在萌芽時期，未來的研製進展如何，殊無把握，政府不願在這方麵耗費資金，所請歉難照準。”
美國政府對威爾伯和奧維爾飛機飛行成功的意義認識不足，對這項科技碩果興致索然，不置褒貶，沒有給他們以支持和鼓勵。這一年，兄弟二人沒有飛行，而是集中精力研究發動機。
1906年，威爾伯和奧維爾的飛機發明申請了專利，專利號為No．831．393，成為美國的一項重大發明。威爾伯和奧維爾給他們的飛機取名為“飛翔的人
六、赴歐表演
法國軍官法培爾是陸軍氣球隊的委員，非常熱衷於飛行事業。他聽說威爾伯和奧維爾動力飛機試飛成功的消息，欽佩不已。他給萊特兄弟寫了一封長信，表示仰慕之忱，同時互相切磋有關飛行上的許多技術問題。
當時，正值第一次世界大戰爆發前夕，歐洲各國勾心鬥角，虎視眈眈，誰都想發展新式武器，以求自保，特別是德國和法國政府對飛行研究給予獎勵和撥款，威爾伯提議到歐洲去發展他們的事業。他們通過法培爾同法國政府進行了聯絡。
法國政府原則上願收購他們的飛機，但邀請他們到法國親自表演，以證實飛機的性能，再作決定。
多年來的心血結晶，終於受到別人的賞識，兄弟二人非常興奮。他們自信自己的飛機，絕不比法國或德國的產品差，他們決定赴歐洲公開表演飛機的性能。
此時美國軍方對飛機資金資助的態度也有了改變，開始考慮收購飛機了，1907年年底陸軍部公布了征購飛機的條件：
1．機身總重量350磅（159公斤），可乘坐兩人；
2．飛行速度應在每小時40英裏（64公裏）以上，飛行
時間在一小時以上，且可以連續飛行125英裏（190公裏），燃料必須儲備充足；
3．起飛及降落裝置必須堅固安全；
4．操作要簡便，機身必須容易拆卸、安裝和搬運。
鑒於這種形勢，威伯爾讓弟弟留在國內，參加陸軍部的開標比價，自己單身前往法國，作首次公開表演。
法國在早期對航空活動很重視，作出了不少貢獻。1905年10月14日，國際航空聯合會在法國成立，總部設在巴黎。這個組織對早期航空的發展起了促進作用，已有50多個國家參加這個國際組織。
1908年8月的一天，在法國勒芒的烏諾第愛爾賽馬場，威爾伯駕駛“飛翔的人”3型飛機進行了一整套絕妙的飛行表演。這架飛機經過了改進，裝置了30馬力的引擎，駕駛人可以坐在機翼中央，不必俯伏在飛機上進行駕駛了。這次表演，使法國的航空界大為震動。他們讚歎說：“萊特兄弟才真正是天空的征服者。”
威爾伯在這個賽馬場共進行了九次飛行表演。有一次，創造了續航2小時20分30秒，飛行高度110米的記錄。威爾伯飛機上裝了兩套控製係統，在勒芒，威爾伯訓練了第一名飛行學員。這一年法國政府承認並接受了萊特兄弟的發明。
威爾伯在法國飛行表演期間，各國科學家、名人慕名前來觀摩。英國航空協會會長貝登·鮑威爾少校對威爾伯讚譽尤佳，欽佩不已。西班牙國王阿方索特地前來觀賞威爾伯的飛行技術，並請教機身的構造，操縱的情況等等。英國國王愛德華七世也特地前來訪問，他在威爾伯的陪同下，巡視飛行場地，聽威爾伯講述飛機的構造和有關飛行的各種情況。
英國報業巨子，“每日郵報”的發行人諾思克利夫爵士，在參觀過威爾伯的飛行表演後預言說：“未來的航空事業，將使軍事或產業方麵，掀起一次大革新，我們且拭目以待吧！”
1909年初春，威爾伯接受意大利的邀請，前往羅馬作了幾次飛行表演，那次的飛行高度，達到1400米，打破了自己的紀錄，榮獲意大利飛行俱樂部的獎牌。
威爾伯在歐洲公開表演的時候，奧維爾在國內也創下了可觀的成績。
奧維爾在家裏，依照陸軍部要求的規格改進他們的飛機，使之具有30馬力和兩個座位，並於1908年9月在華盛頓附近的梅耶要塞進行試飛。奧維爾創下了1小時15分20秒的飛行紀錄。
在兩人同乘飛行時，陸軍中尉托馬斯·塞爾弗裏奇自願和奧維爾同乘飛行。他們在空中作一個漂亮的回旋，正準備作第二次回旋時，機身突然傾斜，失去平衡，馬達停止轉動，機身墜落在地麵，以致塞爾弗裏奇墜毀身亡，奧維爾身負重傷。這是美國第一架軍用飛機失事，也是飛機的第一次空難。為了紀念這位為征空而奉獻了寶貴生命的勇士，現在，美國的最大航空基地之一被命名為塞爾弗裏奇機場。
1909年春天，威爾伯從歐洲返回家鄉。奧維爾的傷勢已經完全複原，他同妹妹凱特一同前往碼頭迎接哥哥。家鄉的人們舉行了慶祝盛典，祝賀威爾伯在歐洲取得的成就。
威爾伯顧不上休整旅途勞累，立刻同奧維爾探討載人試飛墜機的原因，並向陸軍部提出申請，作第二次試飛。
陸軍部指定他們在6月底試飛，試飛地點仍是梅耶要塞。
試飛這一天，奧維爾由哥哥威爾伯陪同，步向機身，同乘的是賴薩姆中尉。奧維爾首先爬上駕駛座，賴薩姆接著坐在奧維爾身旁。在威爾伯指揮下，機身慢慢地向前滑行，不一會兒，機身徐徐升空。
數千群眾發出如雷的掌聲，為奧維爾捏著一把汗的塔夫脫總統呼出了一口長氣。
奧維爾駕駛飛機依照陸軍部的規定，在場地上空作盤旋式飛行，1圈、2圈……56圈，快接近指定的一小時了。奧維爾仍在盤旋，沒有降落的意思。
觀眾們不禁紛紛猜測起來，他們認為會不會是飛機部件出了毛病，無法下降。隻有威爾伯胸有成竹，他知道奧維爾在沒有打破自己在歐洲創下的兩人同乘飛行記錄以前，是不願降落的。
奧維爾在觀眾的注視下，終於緩緩下降了。奧維爾駕駛兩人同乘的時間是1小時35分20秒、創世界空前記錄。
塔夫脫總統滿麵笑容，他幽默地讚譽說：“機身上下都沒有一點破損，兩位卻打破了世界記錄！這不隻是你們的光榮，也是美國的光榮。”
9月，奧維爾接受德國皇帝的邀請，赴歐表演。
奧維爾抵達德國後，德國皇太子腓特烈要求與他同乘飛行。奧維爾與皇太子同乘飛行了幾十分鍾，令皇太子異常興奮。
奧維爾在赴歐巡回表演期間，他發現歐洲各國的飛行事業已經非常進步，因此，他急於回國從事飛機的研究和改進。
萊特兄弟飛機的先進性主要表現在：
1．控製係統比較好，飛機可以傾斜、轉彎、繞圈和成水平8字盤旋飛行；
2．推動係統比較特別，用齒輪和鏈條傳動，使發動機傳給螺旋槳的轉速降低了。那時期，歐洲許多飛機的螺旋槳轉速和發動機的轉速相同，以致螺旋槳的轉速太快，不能把握住氣流，效率很低。
威爾伯和奧維爾卓越的飛行，給歐洲飛行家上了很好的一課，他們花了一年多的時間，認真改進飛機的結構，提高了飛機的性能。3年後，歐洲製造出的飛機性能超過了萊特飛機
七、創建“萊特飛機公司”
萊特兄弟二人的想法總是不謀而合。威爾伯已經42歲，他也想不再從事於飛行，而把全部精力致力於飛機的研究、設計和製造改進上。
奧維爾從歐洲回國後，倆人就商量籌建飛機公司，許多銀行家和實業家願意入股。威爾伯和奧維爾與投資者商議的結果是，讓投資人共同參加董事會，但專利權仍屬威爾伯和奧維爾兄弟所有。
1909年11月，“萊特飛機公司”在迪頓正式成立了。
美國陸軍部一共訂購了6架飛機。歐洲的英、德、法各國也都買下了飛機製造權。訂貨單源源不斷，公司的生意十分興隆。
威爾伯和奧維爾日日夜夜、孜孜不倦地埋頭研究，他們公司出品的飛機，性能優異，飛得高，速度快，而且安全。世界各國的科學家，飛機製造者紛紛前來討教，威爾伯和奧維爾總是不厭其煩地予以指導，講解，為他們解答各式各樣的問題。
1910年，萊特兄弟在迪頓創辦了第一所飛行學校，訓練了大約50名民航和軍用飛機駕駛員，訓練中飛機經常墜毀，付出的代價很高。
這一年10月初，聖·路易舉行飛行競賽，萊特兄弟的徒弟賀塞駕駛一架新式的“萊特飛機”，以2小時50分贏得了冠軍。另幾位徒弟史頓、柏金士等人也都創下佳績。
10月下旬，法國舉行第二屆戈登彼那特獎競賽。這是國際飛行比賽，由法國熱心於飛行的大富豪戈登彼那特提供巨額獎金頒給飛行最快的優勝者。在競賽中，萊特兄弟的徒弟史頓以2900米的高度，創下了世界新記錄，獲得了第二名。
這時的美國也掀起了一陣飛行的熱潮。這一年的11月上旬及中旬，曾分別在巴爾的摩和登巴市舉行飛行觀摩會。
萊特飛機公司的飛機已經在許多地方進行了改進，起飛時不再依靠軌道滑行，而是采用車輪；升降舵已改設在機尾部分。但仍有人評論“萊特飛機”已經落後，為此。賀塞和史頓決心大顯身手，為萊特飛機重振聲譽。
在巴爾的摩飛行觀摩會上，賀塞和史頓分別表演了他們的飛行特技，贏得了觀眾的喝彩。但在登巴市舉行的飛行大會上，卻發生了一件不幸的事。
史頓駕駛著一架萊特飛機以精湛的飛行技巧，在上空表演，在作急速小盤旋時，機身突然傾倒，一下子摔落在地麵。
這是由於機翼的強度不夠，在急速轉變時，經不住壓力而機身折斷，以致求功心切的史頓喪失了寶貴的生命。
威爾伯和奧維爾為此傷心不已。
1911年年底，賀塞利用聖誕節假期，在西岸的洛杉磯進行高度飛行試驗。他創下了高度3400米的空前記錄。但他的目標是爬升到4000米。但當他駕機升高到4000米時，機身突然劇烈地搖擺不定，迅速墜落地麵。萊特兄弟又失去一位高徒。
這時有另外兩件事為萊特飛機爭得了聲譽。
一位名叫哈利的先生駕駛一架萊特式雙翼機在海上飛行了120英裏（190公裏）到達紐約。隨即又飛往亞特蘭大市、巴爾的摩市，直抵華盛頓，全部航程約460英裏（736公裏），曆時不到兩周。這次跨越美國7個州的長途飛行，說明了萊特式雙翼機經得起考驗，並不落後。