
3 ноября 1881 (по заявке от 4 июня 1880) получил первую в России привилегию на изобретённый им «воздухолетательный снаряд» (самолёт). В 1881 начал постройку самолёта с двумя паровыми машинами мощностью 20 и 10 л. с. (на военном поле в Красном Селе под Петербургом).
Самолёт Можайского представлял собой расчалочный моноплан, выполненный по классической аэродинамической схеме. Крыло прямоугольной формы в плане, с удлинением примерно 1,6 крепилось к верхним краям бортов фюзеляжа, выполненного в виде лодки, и поддерживалось многочисленными расчалками из стальной проволоки, соединёнными с двумя мачтами, установленными в носовой и хвостовой частях фюзеляжа, а также со стойками шасси. Размах крыла составлял, по оценкам исследователей, около 23 м, длина фюзеляжа 14—15 м, длина всего самолёта 23—25 м. Обшивка крыла имела медные люверсы. Через люверсы пропускался слаблинь. В носовой части фюзеляжа располагался двигатель, приводивший во вращение носовой винт. Оба двигателя были помещены в передней части фюзеляжа: меньший — в носу, а больший — ближе к середине фюзеляжа, а боковые винты, приводимые от большего двигателя посредством ремённой передачи, были расположены в вырезах передней части крыла. К хвостовой части фюзеляжа крепилось горизонтальное и вертикальное оперение.
Постройка в основном была завершена летом 1882. Официальные документы о полёте на этом самолёте не сохранились.