La intrarea României în război, Corpul de Aviaţie avea 97 de piloţi şi 84 de observatori aerieni. Era înzestrat cu 51 de avioane, dintre care numai 24 puteau fi folosite pentru misiuni în prima linie (celelalte erau în reparaţii sau erau repartizate şcolilor de zbor). Nici unul dintre avioanele româneşti nu avea armament de bord.

La începutul campaniei din 1916, Corpul de Aviaţie a constituit patru grupuri, câte unul pentru fiecare armată:

• Grupul 1 Escadrile, pus sub comanda cpt.av. Alexandru Sturdza, s-a aflat la dispoziţia Armatei 1, care acţiona plecând din Oltenia. După ce diviziile Armatei 1 au pătruns în Transilvania, Grupul 1 şi-a stabilit terenul de bază lângă Sibiu, la Tălmaciu.
• În sprijinul Armatei 2, care acţiona între Valea Oltului şi Valea Buzăului, a îndeplinit misiuni Grupul 2 Escadrile, comandat de lt. av. Alexandru Paşcanu. După ce trupele române au intrat în Braşov, Grupul 2 şi-a stabilit aici terenul de bază.
• Grupul 3 Escadrile, comandat de cpt. av. Constantin Beroniade. Iniţial a fost pus la dispoziţia M.C.G., apoi a trecut în subordinea comandantului Armatei 3, care răspundea de apărarea flancului sudic.
• Grupul 4 Escadrile, pus sub comanda lt.av. Haralambie Giossanu, a acţionat de pe terenul de la Piatra Neamţ, în sprijinul Armatei de Nord.

De asemenea Aerostaţia militară a mobilizat patru companii care au fost repartizate unor divizii din linia întâi.

În iarna 1916/1917, Armata Română a fost reorganizată şi reînzestrată. Un important ajutor a fost primit din partea Franţei, care a trimis în Moldova o misiune militară condusă de gl. Henri Mathias Berthelot. Interacţionând cu membrii acestei misiuni, militarii români au avut şansa de a cunoaşte modul în care se ducea războiul pe Frontul de Vest.

Şi aeronautica a suferit schimbări. Recunoscându-i-se importanţa din ce în ce mai mare, la 1 ianuarie 1917, s-a înfiinţat Direcţia Aeronautică în cadrul Marelui Cartier General. Noua structură a fost încredinţată lt. col. francez François de Vergnette de la Motte. Grupurile aeronautice au fost reduse la trei, iar escadrilele din subordinea acestora au fost omogenizate prin înzestrarea cu acelaşi tip de avion.

În timpul bătăliei de la Mărăşeşti, la dispoziţia Armatei 1 s-a aflat cea mai puternică subunitate aeriană românească: Grupul 2 Aeronautic.