Для повышения эффективности бомбометания были изготовлены прицелы и произведены первые расчеты основ баллистики авиабомб, созданы новые бомбы, в том числе тяжелые, калибром 400-600 кг. Для выполнения боевых заданий зимой бомбардировщики устанавливались на лыжи. Во избежание пожаров в воздухе бензиновые баки были оборудованы протектором - утолщенной наружной оболочкой, - предохраняющим от утечки горючего в случае повреждения баков пулями или осколками снарядов.
Самолеты "Илья Муромец" для того времени заслуженно считались лучшими бомбардировщиками. Всего было построено 80 машин. За рубежом не было самолетов, способных равняться по грузоподъемности и дальности полета с "Ильей Муромцем. Построенный в 1916 г. в США двухмоторный морской самолет брал на борт вдвое меньшую полезную нагрузку.
Но русские конструкторы не останавливались на достигнутых успехах. Инженер В. А Слесарев еще в 1913 г. подготовил чертежи и расчеты нового, не менее интересного самолета "Святогор". Постройка его была окончена в середине 1915 г., испытания проводились в начале 1916 г. По своим размерам "Святогор" был внушительнее "Ильи Муромца" и рассчитан на большую продолжительность полета и грузоподъемность. Новый самолет представлял собой биплан с площадью крыльев 180 кв. м. Весил он до 6500 кг, мог поднять до 3000 кг груза. Мощность двух авиадвигателей достигала 440 л. с. Шасси тележечного типа имело колеса диаметром два метра. Расчетные данные машины были высокими: потолок - 2500 м, скорость - 114 км/час, продолжительность полета - до 30 часов.
В качестве оборонительного оружия на "Святогоре" предусматривалась установка скорострельной пушки. К сожалению, после кончины авиаконструктора доводка столь перспективного самолета и была закончена.
Таким образом, следует признать, что конструкции первых русских тяжелых воздушных кораблей были удачными. Попытки зарубежных авиаконструкторов разработать схему подобных самолетов продолжительное время были безуспешными. Лишь к концу первой мировой войны в Германии, Франции и Англии появились самолеты, отдаленно походившие на русские тяжелые бомбардировщики.
Во многих вопросах самолетостроения русские ученые, изобретатели и конструкторы опережали зарубежных специалистов. Их не останавливали многочисленные трудности. Они находили возможности для продолжения поисков и проявляли настойчивость в своем благородном деле. Первые русские летчики, которые успешно проводили испытания самолетов и устанавливали на них ряд рекордов, были их верными помощниками.
Передовая русская военно-теоретическая мысль проявилась и при решении проблем боевого применения авиации. Эти насущные проблемы русские летчики активно обсуждали еще до начала войны. Так, весной 1914 г. в журнале "Военный сборник" рассматривались вопросы тактики действий группы самолетов. При этом укапывалось на необходимость действия "каждого аппарата, как бомбами, так и огнестрельным оружием".
По инициативе летчиков-фронтовиков, стремившихся эффективнее применять тяжелые воздушные корабли, 10 декабря 1914 г. приказом по русской армии было объявлено о формировании бомбардировочной авиационной части - эскадры воздушных кораблей "Илья Муромец". Так было начато выделение бомбардировщиков в отдельный род авиации - тяжелую бомбардировочную. Другие рода авиации оформились позже.
В январе 1915 г. все авиаотряды тяжелых кораблей были сосредоточены на аэродроме Яблонна под Варшавой и организационно оформлены в самостоятельную авиационную часть. Были определены конкретные задачи эскадры тяжелых кораблей: бомбардировочными ударами разрушать оборонительные укрепления, сооружения, железнодорожные объекты, уничтожать вражеские войска на поле боя, резервы, обозы, самолеты, ангары на аэродромах, вести воздушную разведку (визуально и с применением фотоаппаратов) позиций войск и оборонительных укреплений противника.
Эскадру воздушных кораблей предполагалось комплектовать и систематически пополнять наиболее опытными авиаторами. Однако в ее авиаотряды зачастую направлялись летчики и штурманы с низким уровнем подготовки. Командование эскадры организовало подготовку летно-технических кадров своими силами. Систематически не хватало исправных авиадвигателей. Русское военное ведомство вынуждено было признать, что техническая зависимость от европейских государств поставила в тяжелое положение отечественную авиацию.
В Петербурге на Русско-Балтийском заводе было освоено изготовление отечественных авиадвигателей "Русбалт", которые успешно эксплуатировались на значительной части тяжелых бомбардировщиков. Однако царское правительство продолжало закупать в Англии авиадвигатели невысокого качества, которые часто выходили из строя.
Но, несмотря на все трудности, личный состав эскадры воздушных кораблей упорно готовился к боевой деятельности и 27 февраля 1915 г. успешно выполнил боевой вылет в составе части.
Всего до осени 1917 г. было произведено около 350 боевых вылетов. С первого месяца боевой деятельности экипажи днем и ночью, одиночно и группами наносили бомбардировочные удары по обьектам тактического и оперативного тыла противника и глубину 100 км и более за линией фронта.
Многие экипажи боевых кораблей были известны на фронте. Так, например, с первых же полетов экипаж корабля "Киевский", возглавляемый летчиком И. С. Баш-ко, завоевал уважение русской пехоты. О результатах его вылетов командование част; информировало сухопутные войска, что способствовало поднятию их морального духа. 7 апреля 1915 г. экипаж успешно бомбардировал железнодорожную станцию Солцау, на которой находилось 15 эшелонов. Затем он нанес удар по станциям Млава, Нейденбург и другим в Ваточной Пруссии. 14 июля в результате бомбардировки п. станции Пржеворск возникло несколько очагов пожара, сопровождаемых взрывами. 12 сентября 1916 г. сброшенные с самолета бомбы угодили в помещение штаба немецкой резервной дивизии.
Не менее успешно действовали и другие экипажи. 11 апреля 1915 г. экипаж Илья Муромец-111", преодолев все трудности на маршруте к цели, через зону огня зенитной артиллерии прорвался к станции Нейденбург, сбросил 12 бомб и причини противнику немалый материальный ущерб. А в июне были разрушены сооружения на станции Рава.
По мере количественного и качественного роста самолетного парка воздушной эскадры, приобретения и освоения боевого опыта экипажами расширялся размах действий, увеличивалась бомбовая нагрузка на самолет, совершенствовались элементы тактики.
С осени 1915 г. стали практиковаться вылеты в составе авиагрупп, особенно для ударов по важным объектам германского оперативного тыла. В один из таких налетов три экипажа, сбросив 37 бомб, взорвали большие склады горючего в г. Митава, а затем нанесли удар по военным складам в Тауэркальне и Фридрихсгофе.