Захарова интересовало выяснение «в самой большей от земли отдаленности» того, в каком направлении будут происходить такие физические явления: «...скорейшее или медлительнейшее выпарение жидкости; уменьшение или увеличение магнитной силы; углубление магнитной стрелки; увеличение или уменьшение согревательной силы солнечных лучей; не столь великая яркость цветов, призмою произведенных; несуществование или существование електрического вещества; некоторые замечания на влияние и перемены, какие разжиженный воздух над человеком производит; летание птиц; наполнение способом Торричелли свободных от воздуха стклянок при каждом падении на дюйм барометра и некоторые другие Физические и Химические опыты».
Первый русский ученый воздухоплаватель взял для исследований при полете: «...дюжину стклянок с кранами для взятия проб воздуха», барометр, термометры, «два спектрометра с сургучом и серою», компас и магнитную стрелку, секундомер, колокольчик, рупор, известь негашеную и некоторые другие вещи.
Захаров изобрел и успешно применил при полете прибор для показания всех изменений направления полета шара. Свое изобретение он назвал путеуказателем.
Воздушный шар, на котором летал Захаров, был наполнен «водотворным гасом». Пущенный перед полетом маленький пробный шар поднялся высоко и затем полетел к морю, то есть в самом опасном направлении. Это не остановило воздухоплавателей, отправившихся в путь около 7 ч. Через 3 ч 45 мин полета они благополучно опустились на землю. Результаты первых наблюдений и опытов, произведенных в воздухе, доложили Академии наук.
Первый в России полет на воздушном шаре, проведенный для специальных научных наблюдений, закончился успешно.
Захаров в те годы был не одинок; вопросы воздухоплавания продолжали привлекать внимание и других русских деятелей.
В 1804 году Петр Александрович Рахманов, известный в России и за рубежом математик и теоретик в области артиллерии, опубликовал статью: «Изъяснение теории аэростатов, или воздушных шаров».
В 1805 году получили известность полеты на монгольфьере штаб-лекаря Кашинского, устроившего «большой гродетуровый аэростат и парашют». Сообщая жителям Москвы о предстоящем 24 сентября полете, Кашинской «в особливой афишке» писал о том, что он: «...поднявшись в 5 часов пополудни, на весьма великую высоту на воздух, есть ли только будет благоприятствовать погода, сделает опыт с Парашютом, и по отделении оного от шара, поднимется еще гораздо выше для изпытания атмосферы. Первый сей опыт Русского воздухоплавателя многих стоит трудов и издержек, а потому льстит себя надеждою, что знатные и просвещенные Патриоты, покровительствующие иностранцам в сем искусстве, благоволят предпочесть соотчича и ободрят его своим присутствием, для поощрения к дальнейшим полезным предприятиям».
Сохранились сведения о том, что Кашинской совершил два полета на «гродетуровом шаре».
Полеты русского воздухоплавателя вызвали сильное неудовольствие иностранцев, зарабатывавших деньги показом воздушных шаров и полетами на них, как это делал в то время Робертсон и другие предприниматели.
К 1805 году относится сообщение о работах Андрея Харитоновича Чеботарева, утверждавшего, что ему удалось разработать оригинальный проект управляемого аэростата. Имеются указания, что Чеботарев пробовал пускать бумажный воздушный шар на Девичьем поле в Москве.
В 1808 году московский купец Федор Иванович Никитин объявил в «Московских ведомостях», что 6 сентября он
«предпримет из Нескушного саду путешествие с шаром, наполненным спиртовым воздухом». Вопрос о самом полете Никитина и об его «спиртовом воздухе» пока еще ожидает своего исследователя.
В 1812 году, в связи с нашествием Наполеона, русское правительство предприняло попытку применить против завоевателя воздушное оружие. Решили использовать предложение механика Франца Леппиха. Русский посланник в Штутгарте сообщил Александру I, что Леппих берется построить за три месяца 50 воздушных управляемых кораблей. По словам Леппиха, каждый из них должен был вместить по 40 человек и поднимать по 12 тыс. фунтов. Воздушные корабли хотели применить для бомбежки наполеоновской армии с воздуха. Прожектер ожидал «особливо большого действия от ящиков, наполненных порохом, которые, брошены будучи сверху, могут разрывом своим, упав на твердые тела, опрокинуть целые эскадроны».
Предложение приняли, начали работы, предписав соблюдать «непроницаемую тайну». Леппиху предоставили все требующиеся средства и не отказывали ни в чем.
Сохранившиеся документы показывают, что изобретатель решил соорудить управляемые аэростаты, перемещаемые в воздухе вручную при помощи крыльчатых весел, устанавливаемых либо на раме при баллоне, либо в гондоле. На верхнюю половину оболочки должна была набрасываться сетка, прикрепленная к обручу, опоясывающему аэростат в его экваториальной плоскости. Обруч при помощи подкосин соединялся с жестким килем. Это проект дирижабля полужесткой системы.