Случайно задержавшись из-за этой отцовской истории, братья решили отложить отъезд до конца августа, чтобы выждать более благоприятных осенних ветров. 25 августа Вильбур и Орвил выехали из Дэйтона в Кити Хок. Путешествие туда было довольно длинно и утомительно: приходилось ехать 25 часов по железной дороге в Елизабет-Сити, а оттуда 24 часа на парусном судне до пристани Дошера и затем на лодке к месту лагеря, расположенного среди дюн в четырех милях к югу от Кити Хок. Первая поездка Вильбура в 1900 г. продолжалась почти целую неделю, потом, когда братья лучше ознакомились с дорогой, на нее уходило 3–4 дня.
На место лагеря братья приехали 28 августа. Здесь им прежде всего пришлось восстанавливать свой досчатый сарай, сильно пострадавший от зимних штормов и занесенный песком. Работа эта отняла целых 10 дней. После этого они занялись сборкой планера.
Этот третий по счету планер 1902 г. по своим размерам приблизительно равнялся планеру 1901 г., но отличался от него улучшенной конструкцией. Крылья его имели 32 фута (9,75 метра) в длину и 5 футов (1,52 метра) в ширину; площадь крыльев составляла 305 кв. футов. Передний горизонтальный руль высоты имел 15 кв. футов, а вертикальная поверхность руля 11 2/3 кв. фута. В отличие от предыдущих у планера был сделан вертикальный хвост, который вначале имел 12 кв. футов, потом был укорочен наполовину. Вес планера без нагрузки был 116 1/2 фунтов, вместе же с планеристом он весил 250–260 фунтов, в зависимости от того, кто на нем летал: Вильбур был выше Орвила и весил немного больше. Планер был прочно построен, легко поднимался за концы крыльев. 19 сентября сборка планера, продолжавшаяся 11 дней, была совсем закончена, и в тот же день после полудня братья приступили к его испытанию. Испытание своего нового планера они начали так же, как и с предыдущим планером: они запустили его на привязи, так как хотели на практике убедиться в верности своих расчетов и испытать, будет ли планер в состоянии подниматься вверх при небольшом угле атаки. Результаты этих испытаний вполне подтвердили правильность сделанных ими расчетов. Планер легко поднимался вверх при наклоне в 7 градусов. В этот день было произведено около 25 удачных полетов. Передний руль хорошо действовал даже при угле атаки менее 3 градусов.
На другой день, 20 сентября, после полудня братья приступили к полетам с вершины Чортова Холма с высоты 100 футов. Полеты происходили так же, как и в прошлые годы: один из братьев ложился в особую колыбель или гнездо между разрезом нижней плоскости и, приподнявшись на локтях, управлял руками передним рулем высоты, движением тела вбок скашивая проволочными тросами концы крыльев. Другой брат с помощником брались за концы крыльев и, подняв планер, сбегали с ним вниз по откосу, запуская его в воздух против ветра. После нескольких удачных полетов с Вильбуром чуть было не произошла катастрофа. Он пролетел 11 сек. и покрыл расстояние в 200 футов, когда планер стал скользить на правое крыло. Полет происходил немного наискось к ветру, и ветер приподнял левое крыло. Вильбур быстро реагировал на это, но, позабыв, что система управления планера несколько отличалась от прошлогодней, — сделал по старой привычке не то движение, какое требовалось. Планер сел на хвост до 45 градусов, замедлил движение и начал падать. Вильбур быстро исправил свою ошибку, повернул руль вниз и подался телом вперед. Орвил смотрел снизу с волнением на планер и вздохнул с облегчением, когда увидел, что Вильбуру удалось благополучно спланировать на песчаный пляж, ударившись правым крылом о землю.
Несмотря на то, что Вильбур находился на небольшой высоте, падение с планером грозило ему серьезной опасностью, так как и Лилиенталь и Пильчер разбились, упав с такой же высоты.
В тот же день был сделан ряд скользящих полетов с небольшой дюны, имевшей склон в 7 градусов, с целью проверки приспособления для перекашивания концов крыльев. Испытания этого дня закончились удачным полетом Вильбура на 140 футов с северо-восточного склона дюны.