Затем, 30 мая, Нестеров снова приехал в Москву, привезя все чертежи своего самолета. Воспользовавшись правом наблюдать за постройкой заводом «Дукс» самолетов «Моран», он сам, без помощи какого-либо инструктора, детально изучил конструкцию этих самолетов, а затем и выучился на них летать. Как и ранее, он осваивал этот новый для него тип самолета, надо сказать очень чуткий и строгий в управлении, не торопясь, по этапам. Сперва только рулил по земле с опущенным хвостом, потом делал пробежки на большей скорости с поднятым хвостом, затем несколько раз пролетел на малой высоте по прямой и, наконец, поднялся высоко в воздух и всесторонне испытал его управляемость и маневренность в воздухе.
Совершив на «Моране» два или три пробных полета, Петр Николаевич, еще более неожиданно, чем в предыдущий раз, совершил еще один — свой последний — дальний перелет, из Москвы в Петербург. Теперь он также не проводил никакой предварительной подготовки и даже не взял с собою пассажира-механика, что было для того времени неслыханной дерзостью.
Приехав рано утром 11 июля 1914 года на Ходынский аэродром, Петр Николаевич приказал вывести из ангара «Моран» и полностью заправить баки горючим. На вопрос механика он ответил: «Не знаю, может быть, здесь над аэродромом полетаю, а может быть, куда-нибудь улечу…» И улетел!
Хотя «Моран» был и быстроходнее «Ньюпора», но на перелет такой дальности и у него не хватило запаса горючего. Что же сделал Нестеров? Он знал, что со времени перелета Петербург — Москва 1911 года неиспользованный бидон бензина был зарыт в землю близ станции Тосно. Там Петр Николаевич и опустился, отыскал бидон, который хотя и сильно заржавел, но сохранил в себе бензин неприкосновенным, сам залил его в бак и, попросив сбежавшихся местных жителей подержать самолет, пока он будет запускать мотор, снова взлетел. Через пять с половиною часов после вылета из Москвы он был уже в Петербурге, откуда и послал телеграмму на завод, чтобы там не беспокоились по поводу его исчезновения!
Об этом перелете мало писали в газетах, поскольку главное внимание печати было отвлечено событиями назревавшей первой мировой империалистической войны. Однако в авиационных кругах и среди высшего военного начальства этот перелет произвел особенно сильное впечатление. Теперь уже любое высказанное Нестеровым положение принималось как должное. Его авторитет стал непререкаемым.