Военное ведомство выделило место для постройки «летательного снаряда» на Военном поле Красного Села под Санкт-Петербургом. Не желая отказаться от воплощения в жизнь своей заветной мечты, он продал или заложил все, что имело ценность (даже наручные часы, обручальные кольца, столовые ложки и форменный сюртук!). На деньги, вырученные от продажи личных вещей и занятые у родных и заинтересованных лиц (солидную материальную помощь оказал прославленный герой русско-турецкой войны 1877-1878 годов и среднеазиатских походов М. Д. Скобелев), Можайский приступил непосредственно к постройке самолёта и весной 1882 года закончил его сборку. В июле 1882 года капитану 1 ранга Можайскому было присвоено звание генерал-майора с увольнением от службы «по домашним обстоятельствам». В 1886 году Можайскому было присвоено звание контр-адмирала.
Летом 1882 года самолет, названный им «Жар-Птицей», был готов к испытаниям. Для разбега самолета была построена специальная взлетная дорожка в виде наклонного деревянного настила. Испытания самолета Можайского производились в условиях большой секретности. 20 июля 1882 года на Военном поле в Красном Селе собрались представители военного ведомства и Русского технического общества. Самому Можайскому лететь не разрешили, так как ему было уже 57 лет. Испытывать самолет в воздухе было доверено механику, помогавшему Можайскому — И. Н. Голубеву. Самолет, пилотируемый Голубевым, поднялся в воздух и, пролетев некоторое расстояние по прямой, сел. Аппарат весом 57 пудов (около 934 кг) летел со скоростью 11 метров в секунду. Пропеллеры крутились паровыми двигателями мощностью 10 и 20 л. с. При посадке было повреждено крыло самолета, а механик получил травму. Несмотря на это, Можайский был доволен результатами испытания, так как впервые была практически доказана возможность полета человека на аппарате тяжелее воздуха. Казалось, теперь обеспечены всеобщее признание и поддержка со стороны правительства. Однако на деле получилось совсем иное. Изобретение А. Ф. Можайского было объявлено военной тайной, и строжайше запрещалось писать что-либо о самолете.
