为了解决这个问题，他们经过多次实验和改进，决定在滑翔机上加装一个风洞。结果，他们设计出的第三架滑翔机获得了巨大的成功，在风洞的辅助下，无论是在强风还是微风的情况下，它都能够安全而又平稳地飞行。不过，滑翔机在没有外在动力的情况下，其滞空时间有限。看到这一点后，兄弟二人又开始了对滑翔机加装动力装置的研究。经过几年的努力，他们终于制造出了第一架完全依靠自身动力进行载人飞行的飞机“飞行者”1号。
1903年12月17日，他们决定进行第一次试飞，虽然“飞行者”1号因燃料早早耗尽，只在空中持续飞行了12秒钟，飞行了36米后便平隐地降落到沙地上，但是莱特兄弟却兴奋异常，因为他们成功了。也许，当初的他们并没有想到，正是他们当日的创举改变了整个世界。
在第一次飞行之后，他们又进行了三次试飞，“飞行者”1号共累计飞行59秒，飞行260米。到了1904年，莱特兄弟研制出了一架装配有新型发动机的“飞行者”2号。最引人注目的便是在试飞的时候，其中，最长的一次持续飞行时间超过了5分钟，飞行距离也达到了4.4千米。1905年，他们又研制出了第三架“飞行者”，这架飞机的持续飞行时间达到了38分钟，共飞行了38.6千米。不过，当这一消息传出后，他们的成功并没有得到美国政府及公众的重视与承认。因为，在莱特兄弟之前也曾有人尝试过动力飞行。那人不但得到了政府的资助，而且还笼络到一大批人才做助手。结果，他的两次试飞均以失败告终。美国政府及绝大部分公众都觉得他们也不可能做到，甚至还有一些科学家对其进行嘲讽。