История российских военно-воздушных сил началась еще в конце XIX века с воздушных шаров. За шарами последовали дирижабли и первые купленные за рубежом аэропланы. На первых порах военное воздухоплавание относилось к инженерным войскам и самостоятельность обрело, как принято считать, 12 августа 1912 года.
Формирование Русского императорского военно-воздушного флота началось в рамках военной реформы 1909-1912 годов. Новый вид войск состоял из авиагрупп, в которые входили авиаотряды - каждый численностью, в среднем, шесть-десять самолетов. К 1917 году Военно-воздушный флот (объединявший как армейские, так и военно-морские подразделения) насчитывал около 300 частей и соединений общей численностью около 35 тысяч человек, а также около 1500 летательных аппаратов. Обучением летчиков занимались 11 воздухоплавательных школ.
Основу парка российской военной авиации в начале ее существования составляли импортные самолеты. Одними из первых военных самолетов в России стали купленные в 1910 году американские аэропланы Wright Flyer (учебные и боевые), а также французские аэропланы Farman. В тот же период началось создание первых отечественных самолетов и лицензионная сборка французских аэропланов. К 1917 году самолеты в Российской империи выпускались на двух десятках предприятий.
Одним из пионеров отечественной военной авиации стал петербургский конструктор Яков Гаккель. В начале 1910-х годов высоких оценок удостоились разведывательный биплан "Гаккель-VII" и моноплан "Гаккель-IX". Однако впоследствии конструктор не выдержал конкуренции на российском рынке авиации и выпускать самолеты прекратил.
Прорывом российской военной авиации считается создание в 1913 году Игорем Сикорским четырехмоторного тяжелого биплана "Русский Витязь". Самолет предназначался для стратегической разведки и поставил рекорд продолжительности полета в один час и пятьдесят четыре минуты.
Прямыми продолжателями "Русского Витязя" стали бомбардировщики-бипланы "Илья Муромец". В общей сложности с 1913 по 1918 год на Русско-Балтийском вагонном заводе в Петербурге было изготовлено свыше 80 таких самолетов различных модификаций. В 1914 году, в частности, на базе самолета был создан гидроплан.
Толчком к развитию российской военной авиации стала Первая мировая война. На начало конфликта российский Военно-воздушный флот насчитывал 263 самолета и считался самым многочисленным в мире. В годы войны ведущие мировые державы стремительно наращивали свои вооружения и авиацию, вынуждая Россию покупать все больше и больше самолетов. Однако еще более важным стало качественное развитие военной авиации и появление различных типов боевых самолетов.
Первая мировая война стала первым же большим испытанием для боевых самолетов, находившихся на заре своего становления. За неимением собственных разработок основу российской истребительной авиации составляли импортные самолеты. Причем более половины из них приходилось на французскую марку Nieuport (модели 10, 11, 17, 21, 23 и 24). Кроме того, популярностью пользовались французские истребители и разведчики SPAD (A.2, S.VII и S.XIII) и Morane-Saulnier (L и N), а также британские Vickers FB-19 и Sopwith (Camel, Snipe и Triplane).
Тогда же, в годы войны, началось развитие бомбардировочной авиации. В 1914 году в России на базе четырех самолетов "Илья Муромец" было создано первое в мире бомбардировочное соединение. Впоследствии количество таких самолетов в составе ВВФ выросло до 60.
За годы Первой мировой войны российские "Муромцы" совершили более 400 вылетов, сбросили 65 тонн бомб и уничтожили 12 истребителей противника. При этом за годы войны Россия потеряла всего один бомбардировщик, еще три самолета были подбиты. Четыре "Муромца" получили серьезные повреждения в результате бомбардировки латвийского аэродрома в Зегельвольде.
Дополняли эскадру "Муромцев" легкие французские бомбардировщики Voisin (L, LB и LAS), Farman (F.15, F.16, F.20, F.22, F.27, F.30, F.40 и F.42) и Caudron (G.3 и G.4).
В общей сложности за годы Первой мировой российские летчики совершили свыше 31 тысячи вылетов.
Первые годы войны выявили сразу несколько слабых мест российского ВВФ. На первом месте среди них стояла низкая надежность самолетов. До 90 процентов потерь авиатехники на первых порах была связана с выходом из строя силовых элементов и двигателей. За первые два месяца боев российские войска потеряли почти половину всех самолетов.
Лидером по браку был завод Щеткина, выпускавший по лицензии французские самолеты Nieuport. В отличие от "оригиналов", российские копии имели отрицательный угол установки крыла, большую массу и низкое качество сборки.
Вторым важным фактором российских поражений в воздухе стали просчеты военного руководства. Многие военачальники попросту не знали ни свойств, ни возможностей аэропланов. Это приводило либо к бездействию авиации, либо к постановке летчикам невыполнимых задач. Кроме того, многие российские летчики гибли при обстреле со стороны собственных войск.
Стоит отметить, что в годы войны самолеты по большей части использовались для разведки, аэрофотосъемки позиций противника и корректировки артиллерийского огня. Для развития истребительной авиации самолетам не хватало скорости, маневренности и вооружения.
Устанавливать пулеметы на самолеты начали в 1915 году. Наиболее подходящими для установки таких орудий оказались французские бипланы Voisin, оснащавшиеся американскими пулеметами марки Colt.
В 1916 году войскам Антанты стал противостоять немецкий моноплан Fokker E, оснащенный синхронным пулеметом. Самолет стал настоящим бичом для российских самолетов Farman и Voisin, беззащитных с задней полусферы.
К концу войны ВВФ России насчитывал чуть более 700 самолетов и существенно уступал в мощи основным мировым державам. Октябрьская революция нанесла ему еще один, очень тяжелый удар: в эмиграцию уехало значительное количество военных летчиков. Те же, кто остался, перешли на сторону большевиков и стали основой Рабоче-крестьянского красного военно-воздушного флота.
К началу Гражданской войны из 97 авиаотрядов в распоряжении красноармейцев оказались 33, сосредоточенные в районе Москвы и Петрограда. Общую численность самолетов удалось довести до 1300 единиц.
За годы противостояния красных и белых авиапарк большевиков вырос до 2300 самолетов. При этом лишь около 650 машин было произведено собственными силам, остальные были трофейными. В период с 1918 по 1922 год красноармейцы совершили 19,3 тысячи вылетов, провели 144 воздушных боя и сбросили 94,5 тысячи бомб. До конца войны в составе красноармейской авиации уцелело лишь около 300 самолетов.
Тем не менее, к концу Гражданской войны, через десять лет после создания императорского ВВФ, российская военная авиация все же вышла на новый уровень развития. Летчики набрались опыта после мировой и гражданской войн, а военное руководство худо-бедно научилось ими управлять.
Вскоре после образования Советского Союза военно-воздушный флот был реформирован: появились первые бомбардировочные и истребительные эскадрильи. В 1924 году Рабоче-крестьянский красный военно-воздушный флот переименовали в Военно-воздушные силы РККА.
Одновременно в Советском Союзе началось создание целого ряда новых самолетов. Одними из важнейших для развития отечественного военного самолетостроения стали разработки конструкторского бюро Николая Поликарпова. В царской России Поликарпов работал под началом Сикорского и принимал участие в создании "Ильи Муромца". После иммиграции Сикорского в США Поликарпов возглавлял технический отдел завода "Дукс".
После окончания Гражданской войны конструкторское бюро во главе с Поликарповым создало сразу несколько новых машин. В их число вошли первый советский истребитель И-1 и самолет-разведчик Р-1, созданные в 1923 году. За ними последовали истребитель И-3 (1927 год), разведчик Р-5 (1928 год) и учебный самолет У-2.
Единственным, что пока не удавалось советским инженерам, были качественные авиационные двигатели. Все силовые установки для самолетов Поликарпова либо покупались за рубежом, либо выпускались на советских предприятиях по лицензии. Позднее на основе иностранных разработок началось и производство первых советских поршневых двигателей.
За два десятка лет с момента образования российский военно-воздушный флот прошел путь от первых аэропланов на деревянном каркасе до первых же самолетов с фюзеляжем-монокок. Бипланы постепенно уступали место монопланам, все большую роль в военном небе стали уделять быстрым и маневренным истребителям. Но главное, советская авиационная промышленность начала отказываться от производства иностранных самолетов, переключившись на разработки отечественных конструкторов.