В процессе испытаний выявилась необходимость увеличения мощности двигателей. Сикорский раздумал ставить пятый 100-сильный мотор на фюзеляже. Ферма для его крепления и среднее шасси были демонтированы. К этому времени из Германии пришли новые шестицилиндровые рядные двигатели «Аргус As.III» мощностью по 115 л.с. Сикорский впервые поднялся воздух с новой силовой установкой – крайние 100-сильные моторы «Ильи Муромца» были заменены на новые «Аргус As.III». Центральные «Аргусы» Сикорский решил заменить самыми мощными двигателями, имевшимися в то время в авиастроении, – уникальными 14-цилиндровыми звездообразными (двойная звезда) моторами водяного охлаждения «Сальмсон» мощностью по 200 л.с.
Первый вылет с полностью обновленной силовой установкой состоялся 14 марта. «Илья Муромец» как будто подменили. Разбег сократился чуть ли не на половину, выросла скорость и эффективность рулей управления. Тогда же на воздушный гигант была установлена радиостанция с радиусом действия до 600 верст. В апреле 1914 г. «Илья Муромец» был переделан в гидросамолет.
Дело в том, что первым заказчиком «Муромца» был флот. Командующий авиацией на Балтийском флоте Б.П. Дудоров смог убедить еще в 1913 г. командование оказать поддержку РБВЗ в создании нового тяжелого самолета. «Илью Муромца»-«Гидро» предполагалось использовать для дальней разведки, бомбардировки надводных кораблей, поиска и уничтожения подводных лодок противника, борьбы с «Цеппелинами». По планам Дудорова, авиация Балтики должна была состоять из берегового и палубного базирования. Всю береговую авиацию предполагалось оснастить тяжелыми многомоторными гидросамолетами.
Контракт на поставку первого «Муромца», переделанного в гидросамолет, был заключен 11 января 1914 г. По условиям контракта на испытаниях самолет должен был продемонстрировать длительность полета не менее двух с половиной часов, поднять 1,5 тонны, а также свою способность пройти по воде 10 км. Поплавков было установлено три: два главных и третий хвостовой. Главные поплавки крепились под средними двигателями к специальным стойкам шасси на резиновых шнурах-амортизаторах.
Первый полет продолжительностью 12 мин. был совершен 14 мая 1914 г. Воздушный гигант эффектно проплыл в небесах над базировавшейся в Либаве эскадрой во главе с командующим Балтийского флота. Пилотируемый поочередно Сикорским и лейтенантом Лавровым самолет прошел начальную программу испытаний. Потом Лавров вместе со своим коллегой лейтенантом Шокальским довели ее до конца самостоятельно. Моряков удовлетворили все характеристики за исключением скороподъемности. Тем не менее морское ведомство приняло «Илью Муромца» на вооружение. Это был самый крупный гидросамолет в мире, и он оставался таковым вплоть до 1917 г.