Российский воздушный флот вступил в Первую мировую войну, имея децентрализованную структуру руководства. Представляется, что князь Александр Михайлович создавал ее сознательно, зная, что коррупция возникает всегда в вертикальных централизованных структурах с широкими полномочиями. Воздухоплавательный отдел при Главном инженерном управлении Генерального штаба, руководимый В.А. Семковским, исчерпал себя в 1915 году. Начальник штаба Верховного главнокомандующего генерал от инфантерии М.В. Алексеев приказом № 47 от 10 сентября 1916 года создал единое Управление заведующего авиацией и воздухоплаванием, которое уже 3 декабря преобразуется в Управление полевого генерал-инспектора воздушного флота при Главковерхе во главе с генерал-майором Н.В. Пневским, которое ведало вопросами укомплектования и снабжения. Для оперативного исполнения распоряжений приказом № 1632 от 7 декабря 1916 года организуется Служба штаб-офицера по воздухоплаванию и авиации. Параллельно в Ставке Верховного командования создается Канцелярия полевого инспектора авиации (Авиаканц) во главе с бароном А.В. Каульбарсом, а после его отставки по состоянию здоровья – великим князем Александром Михайловичем. Авиаканц был переименован в Полевое управление авиации и воздухоплавания (ПуАВ), или Авиадарм.
Авиацией военных округов, учебными заведениями, организацией снабжения фронтовых частей и закупкой авиатехники ведало Увофлот – Управление военного Воздушного флота, непосредственно подчинявшееся военному министру. Негласным начальником УВВФ оставался Александр Михайлович.
Повышение роли военной авиации стало возможным прежде всего благодаря росту численности самолётного парка противоборствующих сторон более чем в 2 раза. Если в Российской империи количество самолётов в действующей армии возросло с 263 аппаратов в начале войны до 5835 единиц в 1917 году, то в Германии и Австро-Венгрии за этот же период самолётный парк увеличился с 232 до 47 370 летательных аппаратов. Таким образом, рост численности военно-воздушных сил, повышение боевых возможностей самолётов и установка вооружения сказались на организационной структуре военной авиации. Если в начале войны в странах Антанты и Тройственного союза преобладали самолёты-разведчики, то в 1917 году 40 % составляли истребители. В конце 1915 года самолёты-истребители были объединены в армейские авиаотряды и эскадрильи. Так, в 1916 году в России были созданы 12 истребительных авиационных отрядов – по одному на полевую армию.
На 1 октября 1917 года в России уже имелось 96 авиаотрядов, из которых только 17 были истребительными подразделениями. Между тем во Франции наблюдалась тенденция сокращения численности армейской авиации и некоторое увеличение численности корпусной авиации. Это было связано с особенностью «траншейной войны» на Западном фронте при относительно устойчивой линии фронта. В Германии и России, наоборот, увеличивалась численность армейской авиации, когда авиационными подразделениями можно было маневрировать по фронту.
С началом наступления русской армии летом 1916 года в период знаменитого Брусиловского прорыва повысилась интенсивность воздушных боев на Восточном фронте. С германской стороны, как явствует из сводки контрразведки, для «воспрепятствования полетам русских самолётов-разведчиков были использованы специальные авиационные отделения для борьбы с неприятельскими лётчиками, имевшие в своем составе от 4 до 6 аэропланов типа “фоккер” (“Фоккер E.III”. –
Великий князь Александр Михайлович 3 июля 1916 года обратился в Ставку с докладом, где обосновал необходимость создания истребительной авиации и определил задачи, которые она должна решать. Новый Главковерх Николай II с предложенными доводами согласился. И наконец, 20 июля 1916 года в качестве немедленной организационной меры издается приказ начальника штаба Верховного главнокомандующего № 918 об изменении штата корпусного авиационного отряда. В штат корпусных авиационных отрядов были введены истребительные отделения в составе 2 скоростных самолётов «Моран-Солнье MS.13N» или истребителей «Ньюпор Nie.X» с несинхронными пулеметами на верхней плоскости. Тем самым прежняя организационная структура российских авиационных отрядов менялась в условиях наступления, хотя из-за недостатка современных истребителей великому князю Александру Михайловичу в течение двух месяцев пришлось комплектовать сводные боевые истребительные группы на Юго-Западном и Западном фронтах.