Именно вступление истребительных авиагрупп в борьбу за завоевание господства в воздухе ознаменовало переход к новому этапу развития авиации действующей армии. Борьба за господство в воздухе сводилась главным образом к воздушным боям. Начало активного воздушного противоборства связана, в первую очередь, с такими именами русских военных летчиков, как Н.П. Нестеров, А.А. Козаков14, Е.Н. Крутень15, И.А. Орлов и многие другие. Ими были заложены основы русской школы воздушного боя. В ходе войны получила свое рождение и такая форма борьбы с неприятельскими летательными аппаратами, как воздушный таран. Штабс-капитану П.Н. Нестерову это стоило жизни и обессмертило его имя для будущих поколений. Штабс-ромистр А.А. Козаков, оставшийся после совершения воздушного тарана в живых, был на долгое время предан забвению за участие в гражданской войне на стороне Белого движения.
За годы войны общая численность самолетов воюющих стран, используемых в военных целях, выросла почти в 12 раз и превысила 10 тысяч. Значительно улучшилось качество военных самолетов. Скорость истребителей увеличилась до 200-220, разведчиков до 170-180, бомбардировщиков до 160-170 км/ч. На самолетах стали устанавливаться бомбардировочное и стрелковое вооружение, радиотелеграф, аэрофотоаппаратура. Это значительно расширило область боевого применения и объем задач, решаемых авиацией.
К осени 1917 года в составе Военного Воздушного Флота русской армии на истребительную авиацию приходилось - 40,1% всех самолетов, на бомбардировочную -14,6% самолетов и на разведывательную и выполнявшую задачи корректировки артиллерийского огня - 45,3% боевых машин от общего состава самолетного парка, используемого на театре военных действий.
Утвердившаяся в годы первой мировой войны концепция централизации руководства всеми воздухоплавательными силами и средствами русской армии на театре войны потребовала создания единого авиационного командования действующей армии под руководством великого князя Александра Михайловича Романова. В соответствии с приказом Верховного главнокомандующего от 18 января 1915 года за № 4 на базе Юго-Западного фронта впервые создается объединенное авиационное командование в виде Управления заведующего авиацией действующей армии. Таким образом, все имеющиеся авиационные части Сухопутных войск (за исключением Эскадры воздушных кораблей, находившейся в ведении Штаба Верховного главнокомандующего) были сведены под единое руководство.
По мере расширения боевых действий на русско-германском фронте заметно возрастала роль воздухоплавательных сил. Военная авиация постепенно превращается в одно из основных средств боевого воздействия на противника. Количественное и качественное развитие авиационной техники повысило роль военной авиации в бою, операции и войне в целом.
В декабре 1916 года, с учреждением должности Полевого генерал-инспектора Военного Воздушного Флота, она фактически признается отдельным родом Сухопутных войск русской армии. Одновременно с этим значительно расширяются функции и задачи ее центрального аппарата.
Немного ранее, с апреля 1916 года, центральный аппарат военной авиации и воздухоплавания разделяется на два органа военного управления. При Военном министре было создано Управление Военного Воздушного Флота (Увофлот), ведавшее вопросами организационного строительства военной авиации и воздухоплавания, материально-техническим оснащением и подготовкой летных кадров. Это позволило значительно разгрузить командование авиации действующей армии, оставив ему функции оперативного управления и руководство боевым применением авиационных отрядов.
В целом, к концу 1917 года, созданная структура боевого управления Военного Воздушного Флота обеспечила беспредельное господство в воздухе российской авиации на Юго-Западном и Румынском фронтах, а также значительно влияла на ход боевых действий на других фронтах Восточноевропейского театра войны.
Последовавшие в стране революционные события коренным образом изменили политическую обстановку в России.
Сохраненные, в большинстве своем, авиационные группы, дивизионы, отряды, парки старой Русской Армии легли в основу создаваемого Красного Воздушного Флота. Фронтовые, всеармейские съезды авиаторов, выбранные ими руководящие органы, поддержали объявленный политический строй государства. Переход к строительству регулярного Рабоче-Крестьянского Красного Военного Воздушного Флота (РККВВФ) был начат в соответствии с приказом Народного комиссара по военным делам от 25 января 1918 года № 84, которым предписывалось: "Все авиационные части и школы сохранить полностью для трудового народа". В связи с этим создаются новые органы управления в центре и на местах. ; ldn-knigi)