Корабль не стали ремонтировать, Сикорский говорил, что он взял от него и изучил все его положительные и отрицательные свойства. Остатки «Русского витязя» были перевезены на завод. Сикорский решил строить новый воздушный корабль, и на заводе началась усиленная работа.

Бурное развитие авиации заставило председателя Совета министров П.А. Столыпина задуматься о профессиональной подготовке специалистов в этой области. На кораблестроительном факультете Петербургского политехнического института (ППИ) имени Петра Великого в 1910 г. под руководством К.П. Боклевского началась подготовка инженеров. Были приглашены известные ученые, в числе которых был профессор Николаевской инженерной академии полковник В.Ф. Найденов, И.В. Мещерский, А.П. Фан-дер-Флит и многие другие.

В 1912 г. в аэродинамической лаборатории ППИ под руководством Г.А. Ботезата начались исследования элементов конструкции С-6А, по итогам которых в конструкцию были внесены некоторые улучшения.

На Руссо-Балте также проводились сборки других самолетов, особое внимание уделялось самолетам, которые должны были участвовать в конкурсе Военного ведомства. На этот раз были представлены сразу три самолета: С-10 с мотором «Анзани» в 100 л.с., С-10 с мотором «Гном» и 80 л.с. и С-11 с мотором в 100 л.с. Первое и второе место заняли самолеты производства Руссо-Балта, что позволило выиграть еще 40 тысяч рублей.

В 1911 г. в Морском ведомстве разрабатывался план развития авиации на Черном и Балтийском морях авторства Б.П. Дудорова. В качестве техника он предложил кандидатуру Сикорского. При его участии был поставлен на поплавки аэроплан «морис фарман», а также испытан принадлежащий Военному ведомству гидроаэроплан «кертис». Сикорский лично испытывал С-10 «Гидро», впоследствии РБВЗ получил заказ на создание нескольких С-10. Работу Сикорского высоко оценили в Морском ведомстве, было создано семь С-10 «Гидро», однако в июле конструктор решил не продлевать договор и вернуться на Руссо-Балт.

Успех «Русского витязя» позволил продолжить разработки новых многомоторных самолетов. В 1913 г. на РБВЗ производилась работа над четырехмоторным самолетом «Илья Муромец». Впервые он выполнялся без выступающей кабины. Передняя его часть была занята кабиной на несколько человек, длина которой вместе с пассажирским салоном составляла 8,5 м, ширина – 1,6 м, высота – до 2 м. По бокам фюзеляжа имелись выходы на нижнее крыло, чтобы можно было подойти к моторам во время полета. Из пилотской кабины можно было попасть в салон. В самолете было проведено электричество и теплоснабжение. Двигатели располагались на невысоких вертикальных балках. Учитывая возможность военного применения «муромца», предполагалось использовать для его вооружения 37-миллиметровую пушку и два пулемета.

Новый самолет значительно отличался от своего предшественника как внешним видом, так и внутренним устройством. На «муромце» фюзеляж был полного профиля и оканчивался застекленной головной частью, благодаря чему обзор вперед и в стороны был открыт. Высота фюзеляжа позволяла свободно, не сгибаясь, ходить внутри человеку среднего роста. Сверху над центропланом помещались два бензобака (по первому варианту вмещающие бензина на 3,5 часа полета). Сзади бензобаков был сделан балкон, обнесенный поручнями. Для выхода на балкон был сделан люк, к нему приставлялась легкая лесенка, по которой можно было подниматься на балкон в полете. С левого борта находилась задвижная дверь, а под ней стремя для ноги. Внизу, между стойками шасси, помещался нижний передний балкон, куда можно было спуститься через передний люк. Все оборудование – сиденье пилота и приборы – находилось в том же порядке, как и на «Русском витязе», а с правой стороны кресла был установлен компас шлюпочного типа. На крыльях были установлены в ряд 4 мотора «Аргус» по 140 л.с. (по два мотора с каждой стороны), и на каждом моторе были установлены счетчики оборотов, которые были хорошо видны командиру. Ввиду глубокого снежного покрова колеса шасси были заменены лыжами.

Сама конструкция самолета была несложной для изготовления, поэтому уже 10 декабря 1913 г. был совершен первый полет по прямой в пределах летного поля. После экспериментальных полетов с четырьмя, семью и даже десятью пассажирами самолет немного доработали и сняли некоторые детали. 26 января 1914 г. удалось совершить первый удачный полет по кругу. 12 февраля был установлен мировой рекорд по максимальному количеству пассажиров, поднятых на борту самолета. На «Илье Муромце» находились 16 человек и пес по кличке Шкалик, поселившийся на аэродроме. Снова Сикорского и его команду ждал успех – поднятый вес составлял 1290 килограммов.

Вторая модель «Ильи Муромца» была построена с учетом всех недостатков предшественника, а первый было решено переделать в гидросамолет. Новый «муромец» должен был преодолеть высоту 1000 метров, для чего было установлено четыре двигателя «Аргус» по 140 л.с. (внутренние) и по 125 л.с. (внешние).

Самолет открыл новую эру мировой тяжелой многомоторной авиации. В начале июля конструктор окончательно переделал машину, установив все четыре мотора в ряд по крылу. Так окончательно сформировался облик тяжелого многомоторного самолета.

На нем были установлены 4 двигателя «Аргус» мощностью по 100 л.с. Размах верхнего крыла составлял 32 м, нижнего – 22 м, длина самолета – 22 м. Взлетная масса превышала пять тонн. По тогдашним понятиям «Илья Муромец» представлял собой воздушный гигант, в несколько раз превышавший все другие самолеты мира. Помимо четырех членов экипажа он мог брать на борт еще 800 кг груза. За свои огромные размеры «муромец» сразу же получил в прессе и официальной переписке обозначение «Воздушный Корабль» (писался всегда с большой буквы), в отличие от обычных одномоторных аэропланов.