在尤金.伊利成功进行了轮式飞机的舰上起降之后，1911年2月17日，寇蒂斯自己亲自驾驶一架水上飞机从美国海军北岛基地起飞，在"宾夕法尼亚"号附近降落，然后由舰上的起重机吊到舰上，在进行短暂的休整后再次由起重机将飞机吊到水上，再起飞前往圣迭戈港。这次试验进一步证实了海军军舰装备飞机的可能性，而且水上飞机也显示出它对于海军来讲具有更加便利的实用性。
美国海军"宾夕法尼亚"号巡洋舰（USS Pennsylvania CA-4）。
在这次降落成功之后，钱伯斯上校也对海军装备飞机进行积极的游说，1911年5月8日，保守小气的美国海军终于同意购买2架寇蒂斯飞机，这一天后来被确定为美国海军航空兵诞生日，当时恐怕谁都没有想到，这支武装力量发展到现在为止的一百余年的历程，历经初期缓慢的发展、第二次世界大战的洗礼、朝鲜战争、越南战争、波斯湾战争等大规模战争的考验之后，美国海军航空兵成为了美国海军的核心力量和美国面对危机时首先考虑部署的军事力量，并且成为世界上最强的空中力量之一。
在港口内，"宾夕法尼亚"的舰尾架设的临时甲板。
在正式采购水上飞机之后，钱伯斯上校也在积极寻找适合水上飞机起飞的方式，因为寇蒂斯的那次试飞也显示出舰只采用将飞机吊放起降的不便之处，因为飞机起降期间，舰只必须减速甚至停伡，这在海上战斗中是不可采用的方式。同时钱伯斯也反对当时美国海军进行的水上飞机母舰和"机库船"的研究，他认为这种舰船只是辅助船只，并没什么太大用处。他更青睐的起飞装置是飞机弹射器，实际上在兰利的"航空站"号进行试飞时就使用过飞机弹射器，在莱特兄弟以及其他一些早期的飞机发明先驱们进行飞机试验时也用过一些专用的起飞装置。钱伯斯建议采用压缩空气作为动力的飞机弹射器。1912年7月31日，在安纳波利斯美国海军进行了首次飞机弹射器试验，由美国海军的首位飞行员西奥多.G.艾利逊上尉驾驶美国海军的寇蒂斯A-1进行试飞，在第一次试飞时由于飞机同弹射器连接不够牢固，飞机在弹射到一半时机身横过来被抛到海中，在汲取了这次试验的失败的经验教训后，1912年11月12日，依旧由艾利逊上尉驾驶寇蒂斯A-3进行试飞，飞机从停泊在华盛顿海军工厂外的一艘驳船上加设的压缩空气弹射器上成功弹射起飞。次月，他们再次进行了船身式水上飞机的弹射试验，这次试验同样获得了成功。
1911年1月18日，尤金.伊利在"宾夕法尼亚"号巡洋舰的后部加装的甲板上再次成功降落，此次试验加上上一次的成功证明了飞机是可以在军舰进行起降的。不过，这两次飞行都是在静止的军舰上进行的，还无法显现出这种飞行的好处来。而此时出现的水上飞机对海军而言看起来更加适用。
1913年1月，根据钱伯斯上校的指示，美国海军航空兵进行了其成立以来的第一次军事活动——参加美国海军在关塔那摩湾进行的演习。此次演习从1913年1月6日开始，美国海军航空兵在为期8周的演习中担负为舰队进行侦察和搜寻潜艇的任务，同时还利用这次机会以"训练"的名义携载对航空感兴趣的作战部队的军官升空进行体验，以此引发海军内部对航空的广泛兴趣，应该说这次军事演习对美国海军航空兵的发展是非常有益的，他们不但顺利完成了担负的任务，还进行了成功的公关活动。
1914年4月，美国海军航空兵进行了其第一次实战行动。美国海军官兵在乘坐军舰访问墨西哥坦皮科时，一些官兵在酒吧中同当地人发生群殴事件，此时美国正因为1913年墨西哥的维多利亚诺.韦尔塔将军暗杀前任总统夺取政权而处于紧张状态，而这次群殴事件中韦尔塔部队扣留了美国官兵，虽然次日早上便将他们释放，但是美国政府要求韦尔塔政府向其道歉，并借此调动海军和海军陆战队对墨西哥施压。
1911年1月18日，尤金.伊利驾驶寇蒂斯飞机在"宾夕法尼亚"号进行降落的连续照片，在甲板两侧布设有沙袋，沙袋间是绳索，可以说这是着舰拦阻索的雏形。
4月20日，一支由约翰.H.托尔斯上尉率领的由12名士兵、3名飞行员和3架飞机组成的部队随同"伯明翰"号巡洋舰开赴坦皮科。次日，另一支航空兵部队由帕特里克.N.L.比林格中尉率领随同"密西西比河"号战列舰出发前往韦拉克鲁兹湾，这支部队由一名飞行员、3名学员和2架飞机组成。从4月25日起，比林格开始驾驶飞机进行侦察行动，他轮流驾驶携带的AB-3船身水上飞机和AH-3浮筒式水上飞机执行任务，在执行作战侦察任务外，除了第一次飞行，他还每次携带一名学员升空，由学员担当观察员。5月2日，他们进行了首次在实战对地面部队进行支援的行动，一支海军陆战队报告遭受不明来历的攻击，比林格带着一名学员驾驶AB-3进行了战斗侦察。其后他们又多次驾驶飞机进行空中支援，在行动中仅在5月6日遭到地面射击，一发子弹击中了飞机，但是没有任何危险。到1914年5月19日，这次美国海军航空兵历史上的首次实战任务结束。此次行动虽然出动强度不大，所执行的任务也显得波澜不惊，但是却显示出海军飞机在战斗中作为侦察和观察兵力的作用，而且它的出现也很大提升了地面部队的士气。
在此同时，欧洲已是战云密布，萨拉热窝刺杀事件最终导致第一次世界大战于1914年8月1日爆发。在第一次世界大战期间，英国皇家海军为海战的需要开始使用飞机以及航空器载舰，因此皇家海军在此期间对海军飞机的运用和航空母舰的发展做出了很大贡献，同时皇家海军航空兵在大战中也有出色的表现。而皇家海军在海战中的航空兵使用的经验教训也影响了美国海军。
成功降落后的尤金.伊利。
相对而言，美国海军航空兵在第一次世界大战爆发至美国参战这段时间中，因为没有迫切的需要，其发展速度远不如皇家海军。一直到美国正式参战前，美国海军的飞机技术水平依旧停留在最初阶段，而且对飞机载舰的要求也并不急切。此外，尽管美国海军在第一次世界大战刚一爆发时就派出人员到欧洲进行考察，但是在1916年10月时，当时担任美国驻英国大使馆的参赞，美国海军航空兵的第三位飞行员约翰.H.托尔斯上尉却得出飞机载舰在海战中并没有多大用处的结论，在美国准备参加战争并开始扩充军队时，美国海军航空兵在规模上也得到了很大的扩展，但是却完全没有考虑过建造飞机载舰的问题，而同时皇家海军已经改建了5艘水上飞机母舰，并且在准备改建航空母舰。此外，皇家海军在实战中也使用了水上飞机和舰载机，并且取得了一些战绩。
美国海军航空兵发展的先驱者尤金.伊利（Eugene Burton Ely 1886.10.21-1911.10.19），不过他不是海军的人员。
美国在1917年最终加入到第一次世界大战战场，在战争中获得的经验为美国军队此后的建设发展具有非常宝贵的价值。而美国海军航空兵虽然并没有参加多少海上战斗，但也由此开拓了眼界。同时，美国海军航空兵的规模在此期间也获得飞速的发展，在1917年11月美国参战之初，美国海军航空兵只是一个由48名军官、239名士兵和54架飞机组成的小部队，但是经过短短的一年左右的时间，这支部队的兵力就扩充到为一支拥有2107架飞机、15艘飞艇、205个系留式气球和10个非系留式气球，39871人和13个航空基地的规模可观的部队。不过同在一次大战中有着出色表现的皇家海军航空兵相比，美国海军航空兵此时并没有多少真正的"海军航空兵"的意味，在一次大战中，他们最主要的任务是在大西洋上进行反潜巡逻，除了进行了为数很少的舰艇搭载飞机的试验外，美国海军航空兵并没有如同其英国的同行们一样拥有水上飞机母舰和航空母舰，其装备的飞机除了水上飞机外就是陆基常规起降飞机，而且海军在参加欧洲陆地上空执行的任务时，还是得接受陆军指挥，同在欧洲参加作战的陆军航空队基本上没有很多区别。
尤金.伊利于1911年2月驾驶飞机从"宾夕法尼亚"号再次进行起飞试验，从而证明飞机是可以在同一艘船上进行起降的。
在战后，美国海军航空兵在最初也并没有太多表现。不过在1919年1月，一支由6架寇蒂斯H-16水上飞机组成的分遣队参加了在古巴关塔那摩的美国海军舰队的行动，意在使舰队获得在实际行动中运用飞机的机会并研讨在舰队中编入航空分遣队的可行性。除了这6架水上飞机外，"德克萨斯"号战列舰还搭载了一支由2架英国制造的索普威斯"骆驼"式战斗机和1架索普威斯"阔步者"式战斗机组成的分队，以探讨在舰队行动中使用舰载飞机的方案。这次行动中，航空分遣队并没有获得好评，在演练结束后的报告中指出在演练中航空分遣队不止一次在接到派出飞机的要求后却派不出飞机，或者未能完成任务。所以，由于一次世界大战结束而遭到大规模削减的海军航空兵并未能使海军方面觉得有什么不得了。
进行降落试验时的"宾夕法尼亚"号模型的后部临时甲板。
