11月20日，用管道制成的更大更重的轴从代顿市送来了。当他们再次进行试验时，新的问题又出现了，被装在轴上，并用反螺纹的螺母固定的链轮不断地出现松动。这虽是一个小问题，可是莱特兄弟一时又拿不出什么办法解决它，他们只好闷闷不乐地上床睡觉。第二天，他们像往常一样，不得不使用在自行车制造中学到的技术，通过把车胎固定在轮轴上，他们发现了广泛使用胶合剂的方法。记得从前有一次，他们曾经将一个钟表匠宣称已经报废的记秒表的指针粘好了，现在，为什么不能再用胶合剂在链轮上也试一试呢？于是他们立刻把螺旋桨的轴和链轮加热，然后把液状的胶合剂倒在螺纹上，再把它们旋紧。这样，链轮就再也不会松了。
当动力飞机要开始试飞时，恶劣的气候又来临了。一连好几天都是雨雪交加，北风也达到了每小时40至48千米。就是在被坏天气耽搁的日子里，他们也没有闲着，还在忘我地工作，发明了一种机械装置来自动测试飞机从起动到停机这一段时间里的性能、飞机飞越的距离、发动机和螺旋桨的转数，秒表计算时间，风速表记录气流的速度，一个计数器统计发动机运转的转数。他们的秒表、风速表和转数计数器都能自动开动并能同时停止。
在这一段时间里，他们还忙于试验机翼的强度并多次进行了令人满意的发动机的试验。可是在11月28日的一次发动机试验中，他们发现最近加工的管状大轴出现了裂缝！
由于冬天即将来临，他们已经没有时间再等候把大轴寄回代顿市修理了。奥维尔决定立刻亲自回去一趟。他们要用更坚硬的工具钢做大轴而不用管状轴。他们觉得事先采取预防措施是必要的，免得发生发动机爆炸事故。
直到12月11日（星期五），奥维尔才赶回营地。他在路途上从一张报纸上读到了兰利教授的飞机最近在华盛顿的波托马克河试验失败的消息：兰利先在河上建造一艘巨大的平面船，船上铺设了轨道。在轨道的一端装有一具弹簧发射器，靠它把停在轨道上的飞机推送出去。试飞的那天，机械师打开发射器的键钮，借助弹簧的力量，飞机即刻被推送向前，虽然飞机本身发动了引擎，螺旋桨也旋转起来，然而它刚离开轨道不久，就一头栽到河中央了。这个消息使奥维尔震惊，同时更坚定了他研究制造飞机的决心。
奥维尔一到营地，哥俩就把新的坚硬的大轴装到发动机上，第二天下午（星期六）飞机已再次完成了试飞的准备。可这天风太小，单凭一条60英尺长的单轨道在平地起飞是不行的。可是在天黑前把飞机弄到附近的一个小山坡上去也来不及了。在那座小山上，他们早已在较陡的山坡上铺设了轨道，即使是在无风的天气里，飞机也能获得足够的速度起飞。
整个星期天莱特兄弟都坐在机库里读书，满心希望第二天的气候适合飞行。他们现在特别害怕再拖延时日，因为他们也像孩子一样渴望回家过圣诞节。如果第二天还是一个坏天气，那么他们就有可能在基蒂霍克再呆上两三个星期。
12月14日（星期一）拂晓时，天气非常晴朗，太阳照在第一架动力飞机上熠熠生辉。它的机身总重量是340千克，机翼长12米，弦2米，面积达47平方米。单是发动机就重80千克，两具螺旋桨分别装在发动机的左右两侧，莱特兄弟凭借金属链条及齿轮的原理，使得螺旋桨每分钟可以旋转350次，又从“风洞”实验中得知螺旋桨较长，则推进力亦随之增强的原理。此外他们还制造了一个速度计，那是一种扇形板，当它承受风力时就自动地逆着发条而旋转，在刻度上显示其速度。
奥维尔也设计出一个计时表，能在飞行中自动记录飞行时间。莱特兄弟将这架动力飞机推拉到基尔德维尔山的山坡上去进行飞行试验，因为这一天气温比较低，风力较小，不适合在营地附近的平地进行试验。在较小的风里，驾驶员比较容易操纵飞机。这次他俩充满信心，认为会飞行成功，并能驾驶飞机飞过将近5英里远的基蒂霍克救生站。
莱特兄弟十分欢迎旁观者观看他们的飞行试验。他们向营地周围的居民发出了邀请，希望人们来参观。可是他们不可能说出第一次飞行的准确时间。于是他们在机库上架设一个信号牌，这样从一英里以外的基尔德维尔救生站就能看见。救生站的工作人员都在注意着那个信号牌。
那一天莱特兄弟的信号牌挂到机库的墙上不久，丹尼尔斯、韦斯科特、比彻姆、多佛，还有“本尼大叔”奥尼尔都赶来了。他们一起帮忙把飞机拖到一个山坡上。把一架340千克重的飞机拖那么远可不是一件容易的事情。莱特兄弟略施小计，就完成了这一工作。他们把飞机放到一辆有两个轮子的小车上，然后再将它们拉到准备用作起飞跑道的单轨上，将它们推向18米木轨的尽头，然后把后一段木轨又搬到飞机前边，就这样循环往复，他们使飞机能够顺利前进。木轨的横截面为2×4英寸，木轨的上面覆盖了一层薄薄的铁皮。
人们终于将飞机弄上山坡。起飞前，飞机被一根铁丝拴住以免滑动。
他们启动发动机，让它先运转几分钟，看看它的情况是否良好。一切都如愿以偿，准备妥当。谁来当第一次飞行的驾驶员？他们不得不靠掷硬币来决定，结果威尔伯赢了。威尔伯从容不迫地登上飞机，飞机起飞了，有两个牵着狗来看热闹的小男孩被发动机的轰鸣声吓跑了。
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