Заправка самолета и подготовка к его взлету заняла приблизительно два часа. В этот момент солнце уже стояло высоко в небе и было очень влажно. Сикорский направил большое воздушное судно вниз по склону. Илья Муромец взлетел в последний момент, его колеса прошли над самым краем обрыва. Сикорский затем накренил самолет, который прошел над самыми крышами Орши и начал медленно подниматься в воздух, направляясь на юг.
Достигнув высоты 150 метров Илья Муромец столкнулся с сильным волнением воздуха, иногда воздушные ямы достигали пятидесяти метров, что делало дальнейший подъем трудным и осложнило работу пилота за штурвалом. В соответствии с планом полета Илье Муромцу предстояло пройти над обширной местностью, покрытой лесами и озерами. Сикорский предвидел, что над ней должны быть зоны сильной турбулентности и пока самолет максимально загружен бензином, это может быть опасным. Тем не менее, он решил продолжать полет.
Через пятнадцать минут после взлета Сикорский, который в тот момент находился у штурвала, увидел что бортмеханик Панасюк делает какие-то испуганные жесты, указывая на левый внутренний двигатель. Двигатель горел! Из-за грохота моторов экипажу трудно было переговариваться. Случилось так, что ведущий к двигателю топливопровод лопнул и двигатель остановился. Когда бензин стал выливаться на крыло и загорелся, огонь немедленно охватил большую площадь. Лейтенант Лавров и механик Панасюк вскарабкались на рампу, проходящую по нижнему крылу с огнетушителями в руках и несмотря на сильную болтанку, потушили пламя.
Игорь Сикорский (в центре) со своими помощниками во время первой мировой войны. Владимир Панасюк, механик Сикорского, стоит во втором ряду, справа.
Пролетев определенное расстояние на трех двигателях, Сикорский решил приземлиться. Он и его экипаж выбрали подходящее место и приземлились благополучно. Обследование самолета показало, что нанесенный ущерб был небольшим. Топливопровод был быстро заменен. Тем не менее, было слишком поздно, чтобы возобновлять перелет, поскольку не было никакой надежды достигнуть Киева до темноты. Соответственно, Сикорский решил отложить полет до следующего утра, и экипаж провел ночь в кабине аэроплана. Всю ночь шел дождь. К утру он прекратился, но погода была пасмурной и облачной. Илья Муромец поднялся в воздух около 4 утра и на высоте 500 метров пролетел над окутанным туманом городом Шкловом.
Вскоре после этого Илья Муромец влетел в сплошные облака. По мере того, как болтанка нарастала, задача удержать аэроплан под контролем становилась все более трудной. Для того, чтобы удерживать направление, использовался компас. Неожиданно начался сильный дождь, по ветровому стеклу струились потоки воды. Стало так темно, что едва можно было разглядеть концы крыльев Ильи Муромца. После того, как болтанка уменьшилась, Илья Муромец резко наклонился вниз и влево и стал быстро падать. Усилия Сикорского сдвинуть штурвал не помогали! За несколько секунд аэроплан опустился на 200 метров вниз, затем выпрямился и продолжал свой полет в густых, окутывающих все облаках.
Во время этого неожиданного падения было замечено, что стрелка компаса сделала два или три полных оборота. По всей видимости, Илья Муромец пролетел через заряженные электричеством грозовые облака, которые повлияли на магнитную стрелку. Как только компас стабилизировался и экипаж оправился от нервного шока, вызванного быстрым спуском в облаках, было замечено, что Илья Муромец летит на восток, а не на юг. Для того, чтобы определить местоположение самолета, было принято решение опуститься ниже облачной кромки. На высоте 400 метров снова стало видно землю, но из-за дождя было невозможно определить точное положение Ильи Муромца. Поэтому, в надежде достигнуть Днепра, который один мог помочь восстановить надлежащий маршрут, было решено лететь в западном направлении. Илья Муромец летел на той же самой высоте, под самой кромкой облаков, то и дело кренясь с боку на бок, но постепенно его полет стабилизировался. Через 10 км открылся Днепр, что позволило экипажу сориентироваться нужным образом. В этом месте самолет находился примерно к югу от города Рогачева, в 270 км к северу от Киева.
Для того, чтобы избежать постоянного дождя и болтанки, Сикорский решил подниматься сквозь облака. Сейчас набирать высоту было относительно легко, потому что Илья Муромец уже израсходовал около 328 кг бензина. На высоте 1000 метров дождь прекратился, и на высоте 1500 метров Илья Муромец начал лететь более гладко. Сикорский достиг высоты 200 метров над обширным облачным океаном. Этот облачный слой внизу стал абсолютно белым и принял фантастические очертания! Экипаж наблюдал за этим драматическим видом когда Илья Муромец отбрасывал движущуюся тень на бесконечный облачный слой, который простирался до горизонта.