Поломки аппарата были незначительны, и братья исправили его в течение двух дней. К вечеру 16 декабря аппарат был снова готов для полета, но ветер был слишком слаб.
«Когда мы стояли снаружи у строения перед рельсом, делая последние приготовления, — рассказывает Орвил, — к нам подошел какой-то незнакомец. Посмотрев на аппарат, он спросил, что это такое. Когда мы ответили, что это летательная машина, то он спросил, собираемся ли мы летать на ней. Мы ответили, что полетим, как только будет подходящий ветер. Он в течение нескольких минут осматривал машину и затем, желая быть любезным, сказал, что она выглядит так, что полетит, если только будет «подходящий ветер». Мы очень засмеялись, так как без сомнения, повторяя наши слова о «подходящем ветре», он имел в виду недавний 75-мильный ураган.
В четверг 17 декабря братья пригласили всех желающих из Кити Хок притти посмотреть на полет аэроплана, но пришло всего двое. Рыбакам, занятым своим делом, было не до полета, да к тому же они за четыре года уже привыкли к ежегодным приездам братьев и их воздушным фокусам, на которые все смотрели только как на спорт и забаву.
Ночью подул сильный холодный ветер с севера, и когда братья рано утром встали, то увидели, что все лужи, оставшиеся после недавнего дождя, покрылись льдом. Скорость ветра была от 22 до 27 метров в секунду. Надеясь, что ветер спадет, братья терпеливо выжидали в своем сарае. Наконец в 10 час. утра, видя, что ветер не уменьшается, они решили вывести аэроплан наружу и вывесили условный сигнал для своих помощников со спасательной станции. Вскоре в лагере кроме братьев Райт собралось пять человек, пять свидетелей первого исторического полета на аэроплане. Трое из пришедших — Джон Дэниэлс, Вильям Дау и Этеридж — были служащими спасательной станции у Чортова Холма, а двое остальных — В. Бринкли, лесопромышленник из Мантео, и шестнадцатилетний Джонни Мур — пришли посмотреть на полеты из любопытства.
Рельс был уложен на песке на ровном месте в ста футах к северу от ангара. Ветер был такой холодный, что бр. Райт и их помощникам приходилось часто заходить греться в сарай около печки, сделанной из большого бидона от карбида. По анемометру Ричарда, имевшемуся у бр. Райт, скорость ветра перед первым полетом была о г 11 до 12 метров в секунду, а перед последним, четвертым полетом — от 9 до 10 метров в секунду. По данным метеорологической станции в Кити Хок скорость ветра в этот день между 10 1/2 и 12 часами, когда происходили полеты, была 27 миль (43,4 километра) в час во время первого полета и 24 мили (38,6 километра) в час во время последнего полета. Несмотря на сильный ветер, братья решили все же лететь, рассчитывая, что риск при полете отчасти будет компенсирован замедленной скоростью при спуске.
«При всей опытности и умении, приобретенных в тысячах полетов, — вспоминал потом Орвил, — я бы не решился сейчас произвести первый полет на неиспытанной машине при ветре в 27 миль в час, хотя бы я даже и знал, что машина уже летала и оказалась надежной. После многолетнего опыта я с изумлением оглядываюсь назад на нашу смелую попытку лететь с новой неиспытанной машиной при таких обстоятельствах. Только вера в наши вычисления и конструкцию этого первого аэроплана, основанная на наших таблицах воздушного давления, добытых месяцами лабораторных занятий, и уверенность в нашей системе управления, усовершенствованной за три года действительной практики при полетах с планерами, убедили нас, что аппарат способен подняться и держаться в воздухе и что на нем можно лететь даже при малой практике».
Стоявший на рельсе первый аэроплан бр. Райт почти не отличался от их прошлогоднего управляемого планера. Такой же биплан с двумя поддерживающими поверхностями (площадь их равнялась 510 кв. футам, длина 40 футам), с вынесенным впереди двойным горизонтальным рулем высоты (48 кв. футов) и двойным вертикальным рулем направления сзади. От планера аэроплан отличался только своим двенадцатисильным мотором и двумя пропеллерами сзади крыльев.
Занятые около своего аэроплана бр. Райт по своему виду совсем не походили на собравшихся лететь авиаторов. На них не было ни шлемов, ни кожаных курток, ни рукавиц, а только простые рабочие пиджаки, застегнутые на все пуговицы от резкого ветра, да нахлобученные помятые кепки. Вильбуру в это время было 36 лет, Орвилу — 32 г. Вильбур был несколько выше брата ростом, он выделялся своим характерным орлиным носом и энергичным сухим лицом. Черты лица у Орвила, так же как и его характер, были более мягкие, а его рыжеватые волосы слегка вились, что придавало ему поэтическую внешность.
Вильбур уже использовал доставшееся ему по жребию право лететь первым при неудачной попытке 14 декабря, и право лететь принадлежало теперь Орвилу. Он занял лежачее место на аэроплане, пустил мотор и сбросил придерживающую проволоку. Аппарат пошел по рельсу, Вильбур побежал сбоку, поддерживая одно крыло. Из-за сильного противного ветра скорость аппарата была меньшей, чем при испытании 14 декабря, и Вильбур смог пробежать с ним рядом 40 футов до момента подъема. Один из помощников со спасательной станции держал заряженный фотографический аппарат бр. Райт и сделал снимок первого полета на аэроплане. Соскользнув с рельса, аэроплан поднялся на два фута от земли и полетел. Достигнув высоты в 10 футов, он слегка козырнул из-за неправильного действия руля высоты и благополучно спустился, пролетев расстояние в 100 футов (30,5 метра) от конца рельса или 120 футов (36 1/2 метров) от места взлета в 12 сек.
«Аппарат летел неровно, поднимаясь и опускаясь, — рассказывает Орвил об этом своем первом историческом полете на аэроплане, — отчасти из-за ветра и отчасти из-за недостаточной опытности в управлении этой машиной. Управление передним рулем было затруднено из-за того, что ось вращения находилась слишком близко к его середине. Руль имел стремление повернуться при старте и поворачивался слишком резко то в одну сторону, то в другую. Вследствие этого аппарат внезапно поднимался на высоту в 10 футов и затем так же внезапно спускался к земле.
Вместе со своими тремя помощниками братья перенесли аппарат назад к месту старта и приготовили его для второго полета. Однако все так озябли на резком ветре, что предварительно зашли в сарай обогреться у печки.
В 11 час. 20 мин. Вильбур начал второй полет. Полет был так же неровен, как и первый, и аппарат летел волнообразно. Продолжительность второго полета была 13 сек., а расстояние—175 футов (53,3 метра), так как скорость была несколько больше ввиду уменьшения ветра.
Ровно в 11 час. Орвил полетел во второй раз. Полет был более устойчив, но неожиданный порыв ветра справа поднял аппарат на 15 футов вверх и сильно накренил его, так что он начал скользить на левое крыло. Орвил перекосил концы крыльев, чтобы выравнять аппарат, и в то же время направил его вниз, чтобы поскорее спуститься. Однако действие перекашивания оказалось более сильным, чем ожидал пилот, правое крыло опустилось и при спуске ударилось о землю. Продолжительность третьего полета была 15 сек., а расстояние несколько больше 200 футов (60,5 метра).
Ровно в 12 час. Вильбур начал четвертый, самый продолжительный полет. Первые 300 футов аэроплан летел волнообразно, а затем пошел прямо. Из мотора сзади вместе с дымом выбивались вспышки пламени. Гул его далеко отдавался по пустынному пляжу, среди песчаных дюн. Свидетели полета внизу махали в восторге руками и кричали вслед уносившемуся авиатору. На расстоянии 800 футов от старта аппарат, очевидно попав в воздушную яму над небольшой дюной, заколебался, но Вильбуру удалось благополучно спуститься. При неожиданном крутом спуске он поломал ферму руля высоты. Четвертый полет Вильбура продолжался 59 сек. и покрыл расстояние в 852 фута (260 метров).
Это был рекордный полет за день. Но, несмотря на это, официальной датой первого исторического полета на аэроплане считается полет Орвила в 10 час. 35 мин. утра 17 декабря 1903 г.
«Этот полет, — пишет Орвил, — продолжался всего 12 сек., но он был тем не менее первым в истории мира, при котором машина с человеком поднялась силой своего двигателя в воздух при полном полете, пролетела вперед, не уменьшая скорости, и спустилась в месте, одинаковом по высоте с местом старта.