Авиацией Нестеров увлекся, еще будучи молодым артиллерийским офицером во Владивостоке. С большим трудом он добился в 1911 году назначения в Петербургскую воздухоплавательную школу, а затем в ее Гатчинский авиационный отдел. Успешно закончив обучение в Гатчине, он прошел тренировку на самолетах в Baршаве. В 1913 году начал службу военным летчиком в Киеве.
П. Н. Нестеров был авиатором пытливого ума. Впервые в мире 9 сентября 1913 года на Киевском аэродроме он выполнил на самолете замкнутую кривую в вертикальной плоскости - фигуру, впоследствии названную петлей Нестерова (мертвой петлей). Столичные русские газеты сообщали: "Сегодня в 6 часов вечера военный летчик 3-й авиационной роты Нестеров в присутствии других летчиков, врача и посторонней публики сделал на "ньюпоре" на высоте 600 м мертвую петлю, т. е. описал полный круг в вертикальной плоскости, после чего спланировал к ангарам". Нестеров по-новому поставил вопрос об устойчивости и управляемости самолета. Первым в России он познал на практике такое интересное явление, как перекрестное действие рулей при кренах более 45°. В подобной ситуации рули высоты служат рулями поворота, а руль поворота рулем высоты. П. Н. Нестерову были строго запрещены его, по определению начальства, "акробатические" полеты. За один из таких экспериментов Нестерову угрожали месячным арестом. И только в начале первой мировой войны для тугодумного руководства стала наконец понятна роль "акробатических" полетов отважного пилота - ведь в воздушном бою самолет должен свободно перемещаться всех плоскостях.
Благодаря Нестерову авиаторы осваивали фигуру высшего пилотажа: вираж, боевой разворот, петлю, управляемый переворот через крыло. Петр Нестеров считал, что высший пилотаж должен служить задаче, которую позднее сжато и четко сформулировал Валерий Чкалов: "Самому сбивать неприятеля, а не быть сбитым"!
В начале первой мировой войны Петр Николаевич Нестеров совершил небывалый подвиг: в воздушном бою с неприятельским самолетом-разведчиком, пытавшими установить расположение и численность частей русской армии перед наступлением, впервые в истории авиации применил таран. Герой погиб, но боевое задание выполнил.
Подвиг Нестерова всколыхнул страну и армию. Его ученик и товарищ, военный летчик Евграф Крутень писал в газету, вспоминая слова Петра Николаевича, сказанные в Гатчине за три месяца до его последнего боя: "Теперь меня занимает мысль об уничтожении неприятельских аппаратов таранным способом. ...Например, ударив на лету своим шасси неприятельский аппарат сверху". И вот как заканчивал Крутень свое письмо: "Итак, начало боя в воздухе положено... Слава тебе, русский герой!.. Слава богу, что русские таковы!"
Сам Евграф Крутень стал выдающимся воздушным бойцом первой мировой войны. Он глубоко вникал в вопросы тактики авиационных сражений. Выступил инициатором создания крупных истребительных авиагрупп, считая, что истребители должны драться с врагом парами, чтобы поддерживать друг друга. Крутень отработал ряд приемов, которые легли в основу боевых действий истребительной авиации: например, атака снизу сзади, после пикирования и резкого выхода на огневую позицию. Вдумчивый авиационный руководитель, Крутень обобщил свои взгляды в ряде трудов: "Создание истребительных групп в России", "Тип аппарата-истребителя", "Воздушный бой", "Кричащие нужды русской авиации", "Нашествие иноплеменников". За свои подвиги Е. Н. Крутень был удостоен высшей боевой награды - ордена святого Георгия и золотого Георгиевского оружия.
Интересы Родины потребовали, небо позвало - ив строй летчиков встали смелые и талантливые люди. Такие, как К. К. Арцеулов, первым в мире освоивший "штопор" - сложнейшую фигуру высшего пилотажа; А. В. Шиуков, первым в России (в мае 1908 года) полетевший на планере; А. К. Туманский, полный Георгиевский кавалер, а затем герой гражданской войны, известный советский летчик-испытатель; А. В. Панкратьев - выдающийся летчик эскадры тяжелых воздушных кораблей "Илья Муромец", позднее заслуженный командир Красных авиаотрядов; Ю. А. Братолюбов, В. Ф. Вишняков, И. И. Петрожицкий, И. К. Спатарель, ставшие прославленными красновоенлетами в годы гражданской войны. Сотни замечательных людей пришли в молодую авиацию. Одно плохо: правящая верхушка ценила только иностранное. Летательные аппараты предпочитали покупать за рубежом, свои немногочисленные самолетостроительные и моторные заводы ставили на изготовление машин по чужестранным образцам. Между тем русская школа авиационных строителей еще до Октябрьской революции создавала великолепные машины.
Так, в 1911 году студент МВТУ (впоследствии академик) Б. Н. Юрьев разработал автомат перекоса, без которого в наше время немыслим ни один вертолет. А вертолет Юрьева еще в 1912 году получил золотую медаль на Международной воздухоплавательной выставке.
