Размах крыльев: верхнего – 30,87 м, нижнего – 22.0 м; полная площадь крыльев – 148 м²; вес пустого самолета – 3800 кг; полетный вес – 5100 кг; максимальная скорость у земли – 110 км/час; посадочная скорость – 75 км/час; продолжительность полета – 4 часа; дальность полета – 440 км; время набора высоты – 1000 м – 9 мин.; длина разбега – 450 м; длина пробега – 250 м.

23 декабря 1914 года было утверждено постановление военного совета о создании эскадры бомбардировщиков Илья Муромец

Илья Муромец – самолёт, получивший название в честь русского былинного богатыря, начал создаваться в августе 1913 года. Имя Ильи Муромца стало общим названием для различных модификаций этой машины, строившейся петроградским отделением завода  с 1913 по 1917 годы.

Прототип был готов к декабрю 1913 года, и 10 числа состоялся его первый полет. На этом аппарате между коробкой крыльев и оперением имелось среднее крыло с кабанами для крепления расчалок, а под фюзеляжем было сделано дополнительное среднее шасси. Среднее крыло себя не оправдало и его вскоре сняли. После удачных испытаний и ряда достижений первого построенного аппарата  Главное Военно-Техническое Управление (ГВТУ) заключило 12 мая 1914 г. контракт 2685/1515 с РБВЗ на постройку еще 10 аэропланов этого типа.
Испытательные полеты Сикорского на Илье Муромце проводились в неблагоприятных зимних условиях. Во время оттепелей земля становилась мокрой и вязкой. Было решено оснастить Илью Муромца лыжами. Только так воздушное судно могло подняться в воздух. В нормальных условиях для взлета Ильи Муромца требовалась расстояние в 400 шагов – 283 метра. Несмотря на большой собственный вес, Илья Муромец смог 11 декабря 1913 года поднять 1100-килограммовый груз на высоту 1000 метров. Предыдущий рекорд на самолете Соммерэ составлял 653 кг.
В феврале 1914 года Сикорский поднял Илью Муромца  в воздух с 16 пассажирами на борту. Вес поднятого груза составил в тот день уже 1190 кг. Во время этого памятного полета на борту находился еще один пассажир, любимец всего аэродрома – собака по кличке Шкалик. Этот необычный полет с многочисленными пассажирами был небывалым достижением. Полезная нагрузка во время этого полета над Санкт-Петербургом составляла 1300 кг. Следуя примеру Гранда, Илья Муромец совершил много полетов над имперской столицей и ее пригородами. Довольно часто Илья Муромец пролетал над городом на небольшой высоте – около 400 метров. Сикорский был настолько уверен в безопасности, которую обеспечивали несколько двигателей самолета, что не боялся летать на такой низкой высоте. В те дни, пилоты, которые пилотировали небольшие одномоторные самолеты, обычно избегали полетов над городом, особенно на небольшой высоте, потому что остановка двигателя в воздухе и неизбежная вынужденная посадка могли оказаться роковыми.
Во время этих полетов, совершенных Ильёй Муромцем, пассажиры могли сидеть с удобством в закрытой кабине и наблюдать величественные площади и бульвары Санкт-Петербурга. Каждый полет Ильи Муромца  приводил к остановке всего транспорта, поскольку собирались целые толпы чтобы посмотреть на огромный самолет с его издающими сильный шум двигателей.
К весне 1914 года Сикорский построил второго Илью Муромца. Он был оснащен более мощными двигателями Аргус, двумя внутренними двигателями, мощностью 140 л.с., и двумя наружными, 125-сильными. Общая мощность двигателей второй модели достигала 530 л.с., что было больше мощности первого Ильи Муромца на 130 л.с. Соответственно, большая мощность двигателя означала большую грузоподъемность, скорость и способность достигнуть высоты 2100 метров. Во время первоначального испытательного полета этот второй Илья Муромец нес 820 кг топлива и 6 пассажиров.
16—17 июня 1914 года Сикорский совершил перелёт Петербург—Киев с одной посадкой в Орше. В честь этого события серия получила название киевской.

По своей конструкции самолёт представлял собой шестистоечный биплан с крыльями очень большого размаха и удлинения (до 14 у верхнего крыла). Четыре внутренние стойки были попарно сближены и между парами их установлены двигатели, стоявшие совершенно открыто, без обтекателей. Ко всем двигателям был обеспечен доступ в полете, для чего по нижнему крылу шла фанерная дорожка с проволочными перилами. Было много примеров, когда это спасало самолет от вынужденной посадки. На нескольких самолетах четыре двигателя были поставлены в двух тандемах, а в нескольких случаях учебные Муромцы имели всего два двигателя. Конструкция всех Муромцев также была почти одинаковой для всех типов и серий. Описание ее дается здесь впервые.

Крылья были двухлонжеронными. Размах верхнего составлял, в зависимости от серии и модификации, от 24 до 34,5 м, нижнего —  21 метр. Лонжероны размещались в среднем на 12 и 60 % длины хорд. Толщина профиля крыльев составляла от 6 % хорды в более узких крыльях до 3,5 % хорды в более широких.

Лонжероны были коробчатой конструкции. Высота их была 100 мм (иногда 90 мм), ширина 50 мм, толщина фанерных стенок 5 мм. Толщина полок менялась от 20 мм в центроплане до 14 мм на концах крыльев. Материал полок первоначально – импортные орегонская сосна и спрус, а позже – обычная сосна. В лонжеронах нижнего крыла под двигателями полки были изготовлены из дерева гикори. Лонжероны собирались на столярном клее и латунных шурупах. Иногда к двум лонжеронам добавлялся третий – за задним, к нему крепился элерон. Кресты расчалок были одиночные, расположенные на одном уровне, выполненные из 3-мм рояльной проволоки с тандерами.

Нервюры крыльев были простые и усиленные – с утолщенными полками и стенками, а иногда со сдвоенными стенками из 5-мм фанеры, с очень большими продолговатыми отверстиями облегчения, полки – из сосновой рейки 6х20 мм с пазом глубиной 2–3 мм, в который входило ребро стенки. Сборка нервюр производилась на столярном клее и гвоздях. Шаг нервюр повсюду составлял 0,3 м. В целом конструкция крыльев была легкой.

Конструкция фюзеляжа была расчалочной с полотняной обтяжкой хвостовой части и с фанерной (3 мм) обшивкой носовой части. Лобовая часть кабины была первоначально криволинейной, выклеенной из шпона, а в более поздних Муромцах – многогранной с одновременным увеличением поверхности остекления. Часть панелей остекления была открывающейся. Мидель фюзеляжа в последних типах Муромца достиг 2,5 м в высоту и 1,8 м в ширину.

В поздних типах Муромца фюзеляж за коробкой крыльев был разъемным.

Горизонтальное оперение Муромцев было несущим и имело относительно большие размеры – до 30 % от площади крыльев, что редко встречается в самолетостроении. Профиль стабилизатора с рулями высоты был подобен профилю крыльев, но тоньше. Стабилизатор – двухлонжеронный, лонжероны – коробчатые, шаг нервюр – 0,3 м, обод – сосновый. Стабилизатор делился на самостоятельные половины, крепившиеся к верхним лонжеронам фюзеляжа, четырехгранному кабану и к вершине пирамиды костыля. Расчалки – проволочные, одиночные.

Рулей направления обычно было три: средний главный и два боковых. С появлением задней стрелковой точки боковые рули были широко разнесены по стабилизатору, увеличены в размерах и снабжены осевой компенсацией, а средний руль упразднен.

Элероны были только на верхнем крыле и располагались на его консолях. Хорда их составляла 1–1,5 м (от заднего лонжерона). Рычаги рулей имели длину 0,4 м, а иногда к таким рычагам добавлялась специальная труба с расчалками длиной до 1,5 м. Шасси Муромцев крепилось под средними двигателями и состояло из парных N-образных стоек с полозами, в пролетах которых на шарнирных колодках крепились попарно колеса на коротких осях с резиновой шнуровой амортизацией. Восемь колес были попарно обшиты кожей. Получались сдвоенные колеса с очень широким ободом.

Фюзеляж на стоянке занимал почти горизонтальное положение. В силу этого крылья были установлены под очень большим углом 8–9°. Положение самолета в полете было почти таким же, как и на земле. Угол установки горизонтального оперения был 5–6°. Поэтому даже при необычной схеме самолета с положением центра тяжести позади коробки крыльев у него было положительное продольное V около 3° и самолет был устойчив.

Двигатели устанавливались на невысоких вертикальных фермах или на балках, состоявших из ясеневых полок и раскосов, иногда зашитых фанерой.

Бензобаки – латунные, цилиндрические, с заостренными обтекаемыми торцами – обычно подвешивались под верхним крылом. Носовые части их иногда служили в качестве маслобаков. Иногда бензобаки были плоские и помещались на фюзеляже.

Управление двигателями было раздельное и общее. Кроме рычагов управления газом каждого двигателя, был один общий рычаг автолог для одновременного управления всеми двигателями.

К началу войны (1 августа 1914) было построено уже четыре Ильи Муромца . К сентябрю 1914 они были переданы в Императорский военно-воздушный флот. К тому времени все аэропланы воюющих стран предназначались лишь для разведки, и потому Илью Муромца следует считать первым в мире специализированным самолётом-бомбардировщиком.
10 (23) декабря 1914 года было утверждено императором постановление военного совета о создании эскадры бомбардировщиков Илья Муромец ( Эскадра воздушных кораблей, ЭВК), ставшей первым в мире соединением бомбардировщиков. Её начальником стал М. В. Шидловский. Находилось Управление эскадры воздушных кораблей Илья Муромец при штабе Верховного главнокомандующего в Ставке Верховного главнокомандующего. Ему пришлось начинать работу практически с нуля – единственным лётчиком, способным летать на Муромцах был Игорь Иванович Сикорский, остальные с недоверием и даже враждебно относились к самой идее тяжёлой авиации, их следовало переобучить, а машины вооружить и переоборудовать.
В первый раз на боевое задание самолёты эскадры вылетели 14 (27) февраля 1915. За всю войну эскадра совершила 400 боевых вылетов, сбросила 65 тонн бомб и уничтожила 12 вражеских истребителей, потеряв при этом лишь один самолёт непосредственно в боях с вражескими истребителями. (12 (25) сентября 1916) 12.09.1916 во время налёта на штаб 89-ой армии в д. Антоново и станцию Боруны был сбит самолет (корабль XVI) поручика Д. Д. Макшеева. Ещё два Муромца были сбиты огнём зенитных батарей: 2.11.1915 был сбит самолёт штабс-капитана Озёрского, корабль разбился, а 13.04.1916 под обстрел попал самолёт поручика Констенчика, корабль сумел дотянуть до аэродрома, но из-за полученных повреждений восстановлению не подлежал. В апреле 1916-го года семь немецких аэропланов разбомбили аэродром в Зегевольде, в результате чего получили повреждения четыре Муромца . Но самой распространённой причиной потерь были технические неполадки и различные несчастные случаи. Из-за этого было потеряно порядка двух десятков машин. Сам же ИМ-Б Киевский совершил около 30 боевых вылетов и позже использовался как учебный.
Во время войны было начато производство самолётов серии В, наиболее массовой (выпущено 30 единиц). Они отличались от серии Б меньшими размерами и большей скоростью. Экипаж состоял из 4 человек, некоторые модификации имели два мотора. Использовались бомбы массой около 80 кг, реже до 240 кг. Осенью 1915 произведён опыт бомбометания 410-килограммовой бомбы.
В 1915 начался выпуск серии Г с экипажем 7 человек, Г-1, в 1916 – Г-2 со стрелковой кабиной, Г-3, в 1917 – Г-4. В 1915—1916 выпущено три машины серии Д (ДИМ). Производство самолётов продолжалась до 1918. Самолёты Г-2, на одном из которых (третий по счёту с названием Киевский ) была достигнута высота 5200 м, использовались в Гражданскую войну.
В 1918 не совершено ни одного боевого вылета Муромцев. Лишь в августе-сентябре 1919 Советская республика смогла использовать две машины в районе Орла. В 1920 совершено несколько вылетов в ходе Советско-польской войны и боевых действий против Врангеля. 21 ноября 1920 состоялся последний боевой вылет Ильи Муромца.

1 мая 1921 открыта первая в РСФСР почтово-пассажирская авиалиния Москва—Харьков. Линию обслуживали 6 Муромцев , сильно изношенных и с выработавшими ресурс двигателями, из-за чего уже 10 октября 1922 её ликвидировали. За это время было перевезено 60 пассажиров и около двух тонн грузов.
В 1922 году Сократ Монастырёв совершил перелёт по маршруту Москва-Баку на самолёте Илья Муромец .
Один из почтовых самолётов был передан школе Воздушной Стрельбы и Бомбометания (Серпухов), где на нём в течение 1922—1923 годов совершено около 80 учебных полётов. После этого Муромцы в воздух не поднимались.