O interesse de ambos pelo assunto surge em 1896, quando Wilbur lê sobre a invenção do alemão Otto Lilienthal, uma máquina que se levantava do chão - na qual seu criador morre. No início de 1899, Wilbur teoriza sobre como controlar um avião ao observar o vôo dos abutres.
Nesse mesmo ano, os irmãos criam o primeiro planador. A experiência com planadores permite-lhes construir a série de máquinas com motor Flyer a partir de 1903. Conseguem voar por mais de meia hora em 1905, com a Flyer III, capaz de realizar várias manobras no ar.
Fazem vôos demonstrativos com ela pela Europa, em 1907, e ganham popularidade. Dois anos mais tarde, são reconhecidos pelo governo dos Estados Unidos como os inventores do avião. Para brasileiros e franceses, no entanto, a primazia do invento cabe ao brasileiro Alberto Santos-Dumont.