他們連續工作了三天，把鐵軌又重新安置在一片平坦的地麵上。
1903年12月17日上午10點鍾，“飛行者”1號進行第4次試飛，地點在美國北卡羅來納州小鷹鎮基蒂霍克的一片沙丘上。天空低雲密布，寒風刺骨。被兄弟倆邀來觀看飛行的農民凍得直打寒顫，一再催促兄弟倆快點飛行。
這次由奧維爾試飛，隻見他爬上飛機，伏臥在駕駛位上。一會兒，發動機開始轟鳴，螺旋槳也開始轉動。
突然，飛機滑動起來，一下子升到3米多高，隨即水平地向前飛去。
“飛起來啦！飛起來啦！”幾個農民高興地呼喚起來，並且隨著威爾伯，在飛機後麵追趕著。
飛機飛行了30米後，穩穩地著陸了。威爾伯衝上前去，激動地撲到剛從飛機裏爬出來的弟弟身上，熱淚盈眶地喊道：“我們成功了！我們成功了！”
45分鍾後，威爾伯又飛了一次，飛行距離達到52米，又過了一段時間，奧維爾又一次飛行，這次飛行了59秒，距離達到255米。
這是人類曆史上第一次駕駛飛機飛行成功，萊特兄弟把這個消息告訴報社，可報社不相信有這種事，拒不發布消息，萊特兄弟並不在乎，繼續改進他們的飛機。不久，兄弟倆又製造出能乘坐兩人的飛機，並且，在空中飛了一個多小時。
1904年，萊特兄弟製造了裝配有新型發動機的第二架“飛行者”。“飛行者”號是一駕普通雙翼機，它的兩個推進式螺旋槳分別安裝在駕駛員位置的兩側，由單台發動機鏈式傳動。在代頓附近的霍夫曼草原進行試飛，最長的持續飛行時間超過了5分鍾，飛行距離達4.4千米；1905年，弟兄倆又試驗了第三架“飛行者”，由威爾伯駕駛，持續飛行38分鍾，飛行38.6千米。第一次試飛的那一天，天氣寒冷，刮著大風，首先由弟弟奧維爾駕駛“飛行者”飛機進行飛行，留空時間12秒鍾，飛行36.5米。在同一天內，飛機又進行了3次飛行，其中成績最好的是哥哥威爾伯。他駕駛飛機在空中持續飛行260米。
消息傳開後，人們奔走相告。美國政府非常重視，1906年，他們的飛機在美國獲得專利發明權，並決定讓萊特作一次試飛表演。
1908年9月10日這天，天氣異常晴朗，飛機飛行的場地上圍滿了觀看的人們。人家興致勃勃，等待著萊特兄弟的飛行。
10點左右，弟弟奧維爾駕駛著他們的飛機，在一片歡呼聲中，自由自在地飛向天空，兩支長長的機翼從空中劃過，恰似一隻展翅飛翔的雄鷹。
人們再也抑製不住他們的激動心情，昂首天空，呼喚著萊特兄弟的名字，多少人的夢想終於變為現實。
飛機在76米的高度飛行了1小時14分，並且運載了一名勇敢的乘客。當它著陸之後，人們從四麵八方圍了起來。1908年，萊特兄弟在政府的支持下，創辦了“萊特飛機公司”，同時開辦了飛行學校。從這以後，飛機成了人們又一項先進的運輸工具。
萊特兄弟飛行的成功，從一開始的不受重視與不被承認，直到1907年還為人們所懷疑；反而是法國於1908年首先給他們的成就以正確的評價，從此掀起了席卷世界的航空熱潮。他們也因此在1909年獲得美國國會榮譽獎。1912年5月29日威爾伯逝世，年僅45歲。此後，奧維爾奮鬥30年，使萊特飛機公司成為世界著名飛機製造商，資金高達百億美元。1948年1月3日，奧維爾逝世。