Кроме того, необходимо было создать специальное бомбардировочное и стрелковое вооружение и рационально разместить на машинах фотооборудование для фиксации результатов бомбометания, а также для аэрофотосъёмок. Благодаря деятельности талантливых специалистов и Игоря Сикорского эскадра тяжёлых кораблей, по сути дела, превратилась в своего рода учебно-боевой и испытательный центр по эксплуатации самолётов «Илья Муромец». Кстати, в эскадре проводились и экспериментальные исследования. Всё в эскадре тяжёлых кораблей делалось с подлинно русским размахом, и главное — «муромцы» вступили в бой.

Вот описания лишь некоторых полётов 1915 г.:

«...24—25 февраля в Восточной Пруссии «муромцы» бомбили врага. «Илья Муромец Киевский» под командованием И. С. Башко сбросил в районе Вилленсбергй более шести десятков бомб, которые вызвали сильные разрушения, а больше всего паники. После этих полётов, которым штаб 1-й армии дал лестные оценки, другие фронты стали просить верховное командование о придаче им тяжёлых кораблей.

...18 марта «Илья Муромец Киевский» под управлением лётчиков Г. Г. Горшкова и И. С. Башко совершил глубокую разведку в Восточной Пруссии дальностью около 500 км. Лётчики собрали весьма важные сведения о положении на фронте Вилленберг-Сольдау — Страсбург — Торн. Полёт продолжался 4 часа на высоте 3200 м, при этом было сделано 50 фотоснимков.

...14 июня тот же «Илья Муромец Киевский» под управление И. С. Башко при артиллерийском офицере А. А. Наумове бомбил станцию Пржеворск, где находилось много поездов. Прямым попаданием был взорван эшелон со снарядами и подожжены другие в результате чего противник потерял почти 30 000 снарядов, а станция была закупорена обломками почти на сутки. Это была самая удачная бомбардировка за всю войну.

...5 июля тот же самолёт под управлением И. С. Башко был атакован в районе Холма на высоте 3500 м тремя немецкими истребителями и принял бой, в котором один истребитель был сбит, а остальные обратились в бегство. Командир корабля был ранен, но, несмотря на некоторые повреждения в самолёте, благополучно долетел и приземлился на своём аэродроме».

И каждый из полётов что-то давал конструктору. «Муромцы» стали всё больше и больше обретать чисто военную простоту, всё в них становилось целесообразным и необходимым.

Вот что писал о своём посещении эскадры и увиденных «муромцах» академик Б. Н. Юрьев:

«Сикорский показал мне свои самолёты. Картина для меня была, можно сказать, потрясающая. Вместо аэропланов, к которым мы привыкли, с тоненькими жердочками, сплетёнными проволокой, с торчащими болтами, передо мною в палатке стояли грандиозные сооружения. Блестящие, отлакированные вагоны, прочные крылья, всё застеклено. Когда я вошёл внутрь, я увидел (там было двойное управление) два места, перед которыми находилось огромное количество приборов. Для нас это теперь не новость, но в то время на обычном самолёте не было никаких приборов, даже компас стали ставить только во время войны. У Сикорского было много десятков приборов, многие из которых он сам разработал. Вагоны внутри роскошно отделаны, имелись кожаные сиденья, в застекленные люки смотрели приборы, служившие для бомбометания, в хвосте находилось сложное приспособление, где находились бомбы, которые приводились в действие лёгким нажимом на рычаг (электросбрасыватели), — всё это было музыкой будущего в моих глазах, потому что в то время лётчики часто не имели никаких приспособлений для метания бомб — брали бомбы себе на колени и в необходимом случае вываливали их за борт. Таким образом надо признать, что в этом деле Сикорски далеко опередил заграницу».

Но Игорь Сикорский занимался не только «муромцами». С первых дней войны он размышлял о создании самолётов специально воздушного боя.

Истребитель — самолёт для боя в воздухе — появился не сразу... В ряде стран пришли к выводу, что для этого нужен специальный тип машины. И первым это, пожалуй, понял Игорь Сикорский.

26 августа штабс-капитан П. Н. Нестеров таранным ударом сбил австрийский самолет. Сикорский хорошо знал этого офицера. С глубоким уважением к памяти героя он писал в некрологе: «То, на что другие люди способны при сильнейшем возбуждении, хотя бы патриотическом, Нестеров сделал спокойно, размеренно, с полным сознанием совершаемого. И гибель Нестерова для нас тяжёлая, незаменимая утрата. Его смерть, пожалуй, слишком дорогая цена за уничтоженный австрийский аэроплан».

Но эта смерть подтолкнула самого Сикорского на создание машины для воздушного боя. Сикорский как лётчик знал, что можно одержать победу только в случае, если наводишь пулемёт на маневрирующую цель, прицеливаясь всей машиной. И в этом ему помог лейтенант Г. И. Лавров, который спроектировал систему синхронизатора пулемётной стрельбы через винт. При создании истребителя Сикорскому пришлось преодолеть нежелание руководства завода делать такую машину — это не давало денежной прибыли. Но тем не менее Сикорскому удалось настоять на своём, и в январе 1915 г. самолёт-истребитель, получивший обозначение РБВЗ-С-16, был построен.

Создавая свой С-16, Сикорский сумел решить две сложных задачи: машина имела высокие горизонтальную и вертикальную скорости и сохраняла при этом хорошую манёвренность. На С-16 был поставлен двигатель мощностью 80 л. с. и применён винт «НЕЖ» конструкции профессора Н. Е. Жуковского, обладавший наибольшим в то время коэффициентом полезного действия. Высокая манёвренность достигалась за счёт увеличения конструктором относительных поверхностей хвостового оперения и площадей руля и элеронов.

Первый опытный экземпляр истребителя С-16 24 января 1915 г. был отправлен с завода в эскадру воздушных кораблей, где его испытывал сам Сикорский. В марте туда поступили ещё две машины того же типа.

Результаты испытаний С-16 оказались настолько хорошими, что Сикорский и лётчики эскадры поставили вопрос о серийном выпуске этой машины. Небольшую серию завод должен был выпустить до 4 декабря 1915 г. После официальной приёмки серийно построенные истребители были отправлены в эскадру воздушных кораблей. В конце января и начале февраля следующего года с фронта в адрес высшего авиационного командования стали поступать телеграммы с просьбой заменить устаревшие самолёты и прислать «...аппараты С-16, являющиеся ныне самыми быстроходными» и могущие «быть серьёзной угрозой для аппаратов противника».

После этого начиналось комплектование самолётами С-16 первых истребительных авиаотрядов, созданных по инициативе русских лётчиков Е. Н. Крутеня и И. А. Орлова. Следует отметить, что в этот период (зимой 1915—1916 гг.) во Франции, Англии и Германии истребительных частей ещё не было. Подобные части там появились только летом 1916 г.

Одновременно с проведением испытаний, вернее сразу же по их результатам, Сикорский продолжал совершенствовать лётные характеристики своего истребителя, при этом особое внимание он уделял отработке схемы вооружения самолёта и синхронизатора Лаврова. На С-16 было два пулемёта: один для стрельбы через винт, другой — на верхнем крыле в стороне от винта. Опыт боевых действий русских истребителей С-16 показал, что они хорошо себя зарекомендовали в воздушных схватках.

Так, командир 7-го авиационного отряда истребителей подпоручик Иван Орлов и лётчик корнет Григорий Гильшер с апреля по май 1916 г. провели на этих машинах ряд успешных боёв с самолётами противника.

Жизнь С-16 оказалась недолгой. Одной из причин этого было несерьёзное отношение администрации РБВЗ к истребителю. Недоброкачественно изготовленные детали синхронизатора и агрегатов, по свидетельству лётчиков вызывали «...ежедневные аварии привода к пулемёту и частей аппаратов в воздухе...».

Сикорскому было ясно, что истребитель нужно модифицировать. Он ставит на эту машину двигатель мошностью в 100 л. с., и она благополучно проходит испытания. Потом Сикорский делает ещё одну модификацию этой машины, которая была запущена в серию, — РБВЗ-С-16з.

В том же году он создаёт бронированный истребитель РБВЗ-С-17, в конструировании и постройке которого принял участие молодой инженер Н. Н. Поликарпов, и истребитель с максимальной скоростью 190 км в час РБВЗ-С-20. Кроме того, в производство были запущены двухместный вариант С-17 и его морской вариант на поплавках.