В марте 1916 года были сформированы армейские авиационные дивизии, в составе которых появились первые отечественные истребительные авиаотряды. Совсем скоро на страницах ведущих мировых газет появились имена первых русских летчиков-асов.
Несмотря на численное преимущество, в начале войны российская авиация несла большие потери, причем во многих случаях не боевые. Французские истребители Nieuport с мотором мощностью 70 лошадиных сил и Farman, часть которых была представлена в учебных вариантах, были сильно изношены и нуждались в ремонте. Ситуация усугублялась тем, что в России не было развитого производства собственных авиадвигателей. Серьезной проблемой оставался и недостаток квалифицированных летчиков, на весь авиапарк приходилось чуть больше 120 человек, способных поднять машину в воздух.
В таких условиях вступили в бой первые российские пилоты-истребители. Одним из самых известных отечественных асов Первой мировой войны стал подполковник Александр Казаков, на чьем счету к концу войны были 32 сбитых самолета противника и первый в мире удачно закончившийся таран германского аппарата типа "Альбатрос". Существенно сократили летный состав и флот противника Евграф Крутень, Павел Аргеев, Иван Смирнов и Борис Сергиевский, вместе уничтожившие несколько десятков самолетов и аэростатов.
Особым мужеством и героизмом отличился морской летчик Александр Прокофьев-Северский. В 1915 году после ранения ему ампутировали ногу, однако он продолжил летать с протезом и сбил 13 аэропланов. После октябрьской революции в России Прокофьев-Северский выехал в США, где впоследствии стал видным теоретиком боевого применения стратегической авиации и одним из основоположников современных американских военно-воздушных сил.
К концу Первой мировой войны российские военно-воздушные силы существенно отставали от противников в техническом плане и по количеству аэропланов. Революция и начавшаяся за ней гражданская война лишь ухудшили положение авиаторов, однако славная история отечественной истребительной авиации не прерывалась.