В 1915 г. начался выпуск серии «Г» с экипажем 7 человек: Г‐1, в 1916 г. Г‐2 со стрелковой кабиной, в 1917 г. Г‐3 и Г‐4. В 19151916 гг. выпущено три машины серии Д. Производство самолетов продолжалась до 1918 г.
Особенно удачным оказался вариант с четырьмя английскими двигателями «Бердмор-Даймлер» в 160 л.с. Оснащенный ими в начале 1917 г. «Илья Муромец Киевский» достиг высоты 5200 м при общей нагрузке 1340 кг. Скорость машины достигала 137 км/ч.
В соответствии с пожеланиями летного состава И.И. Сикорский осенью 1916 г. провел еще одну важную доработку «Ильи Муромца» Г первым в мире смонтировал хвостовую пулеметную установку. Новая модификация получила название «Илья Муромец» Г‐2бис. Экипаж такого самолета состоял из 6 человек, оборонительное вооружение 56 пулеметов. Боевое опробование хвостовой установки провел в апреле 1917 г. старший лейтенант Г.И. Лавров. Он направил свой «муромец» прямо к аэродрому базирования немецких истребителей. При подходе к вражескому аэродрому артофицер доложил, что видит три истребителя, набирающих высоту. Первый из них спикировал на «муромец», нарвался на огонь кормового и верхнего пулеметов и моментально был сбит. Затем пошел в атаку второй. Результат тот же. Третий решил не рисковать.
Одновременно с модернизацией типа «Г» И.И. Сикорский занимался и разработкой принципиально новых типов «муромцев». На завершенном в январе 1916 г. воздушном корабле «Илья Муромец» тип «Д» авиаконструктор сделал все для уменьшения вредного сопротивления. В отношении аэродинамики новая машина на несколько лет опережала все тяжелые самолеты того времени. Полностью остекленная носовая часть давала экипажу прекрасный обзор.
Раздельное ферменное шасси позволяло подвешивать под фюзеляжем тяжелую, больших размеров бомбу или дополнительный топливный бак. К сожалению, из-за несовершенства «Санбимов» и последовавших в 1917 г. политических событий испытания опытных кораблей типа «Д» затянулись, и в боевых действиях они не участвовали. Более удачной стала судьба другой опытной модели «Илья Муромец» тип «Е». По своим размерам и взлетной массе (свыше 7 тонн) она превосходила все до сих пор построенное Сикорским. Силовую установку образовали четыре установленные в ряд по крылу мощные двигатели «Рено» по 225 л.с. Самолет мог поднимать более двух тонн полезной нагрузки. Бомбовая же составляла более 800 кг. Скользящие шкафы позволяли использовать кассеты для сбрасывания бомб как в вертикальном, так и в горизонтальном положении. Число стрелковых точек достигло восьми. Новая «летающая сверхкрепость» имела полный сферический обстрел.
Осенью 1916 г. Сикорский заложил на РБВЗ воздушные корабли модификации Г‐3. Два топливных бака были установлены не в центроплане, а над корневыми участками крыльев. Экипаж состоял из шести человек: пилот, его помощник, артиллерийский офицер, механик и два моториста-стрелка. «Муромец» Г‐3 мог ощетиниваться двумя станковыми и четырьмя ручными пулеметами.
Скорость полета достигла 135 км/час, потолок поднялся до 4500 м, полетный вес возрос до 7500 кг, продолжительность полета до 10 часов. Самолет стал поднимать 2,5 т груза, в том числе до 800 кг бомб. На самолетах предусматривалась внутренняя подвеска авиабомб.
Команда «Илья Муромца» состояла:
летный экипаж командир корабля, помощник командира, штурман, артиллерист, пулеметчик, помощник пулеметчика, фотограф, помощник фотографа;
наземный механик, старшие мотористы (4 чел.), помощники мотористов (4 чел.), рабочие (8 чел.);
обслуживающий состав хозяин корабля, ГСМщик, ст. регулировщик, мл. регулировщик, хвостовой, фюзеляжный, крыльевые (правый и левый), тележка;
канцелярия переписчик, телефонист, хранитель техимущества, шофер, обоз.
Модификации самолета:
«Илья Муромец Киевский» (ИМ-Б Киевский, серия Б) первая серийная модификация. Название дано в честь перелета первой машины этой версии по маршруту Петербург Киев 1617 июня 1914 г. Цельнодеревянный многостоечный биплан с полотняной обшивкой. Двигатели «Argus» (2 по 140 и 2 по 125 л.с.) или «Salmson» (2 по 200 и 2 по 135 л.с.). Экипаж 4 человека. Вооружение изначально не устанавливалось. Построено 6 экземпляров: 2 с моторами «Argus» и 4 с моторами «Salmson». Самолеты «Илья Муромец» серии «Б» применялись главным образом в качестве учебных до середины 1915 г.
«Илья Муромец» серии «В» (ИМ-В, облегченный боевой, узкокрылый) самолет несколько уменьшенных размеров и массы, лучше приспособленный для боевого применения. Бензобаки перенесены на крышу фюзеляжа. Увеличена площадь остекления кабины. Вооружение: 12 пулемета различных типов на шкворневых установках в надфюзеляжном вырезе верхнего крыла между бензобаками. Иногда в полет брали ручной пулемет для стрельбы через окна в фюзеляже. Экипаж: 4 человека. В 19141915 гг. построено свыше 30 экземпляров ИМ-В, большинство из которых оснащалось четырьмя двигателями «Sunbeam» по 150 л.с. каждый. Известны и другие варианты: 4 × «Argus» по 140 л.с., 4 × РБВЗ-6 по 150 л.с., 2 × «Salmson» по 200 л.с., 2 × «Sunbeam» по 225 л.с. Двухмоторные «муромцы» по характеристикам уступали четырехмоторным и считались учебными. Бомбовая нагрузка ИМ-В достигала 500 кг.
«Илья Муромец» серии «Г» (ИМ-Г, ширококрылый) выпускался с декабря 1915 г. От серии «В» отличался более крупными размерами, шириной (хордой) крыльев, усиленным стрелковым вооружением, а также увеличенным до 6 человек экипажем. Применялись разные типы моторов в различных комбинациях: «Sunbeam» по 150 или 160 л.с., «Argus» по 125 или 140 л.с., РБВЗ-6 по 150 л.с., «Berdmor» по 160 л.с. и «Renault» по 220 л.с. В зависимости от мощности двигателей летные характеристики заметно варьировались. Самолеты с моторами РБВЗ назывались «Руссобалты», а с двигателями «Renault» «Ренобалты». Серия «Г» выпускалась с 1916 по 1918 г. и включала в себя несколько субмодификаций:
Г‐1 (ИМ-Г‐1) переходная модель, очень похожая на самолеты серии «В». Отличалась лишь менее развитыми элеронами.
Г‐2 (усиленный, ширококрылый) от предыдущих модификаций отличался прежде всего мощным защитным вооружением. В хвостовой законцовке фюзеляжа кабина стрелка со шкворневой установкой пулемета «Льюис». Еще два пулемета на стрелковой площадке в вырезе верхнего крыла (или в люковой установке на крыше фюзеляжа за крылом) и по одному в окнах фюзеляжа. В целом вооружение обеспечивало почти сферический обстрел, но при этом бомбовая нагрузка сократилась до 170180 кг, что было слишком мало для столь крупной машины. Построено 8 самолетов серии Г‐2.
Г‐3 наиболее хорошо вооруженная модификация «муромца». К пяти пулеметам, установленным на Г‐2, добавлен еще один в нижней люковой установке. Усилен каркас фюзеляжа и крыльев, введены некоторые изменения в бензосистему и систему управления. Бомбовая нагрузка 190 кг. До революции выпущено 8 экземпляров.
Г‐4 то же, что и Г‐3, но запас прочности силового набора увеличен с 3,5‐кратного до 4,5‐кратного. Весной летом 1917‐го построено около 10 штук.
«Илья Муромец» серии «Д» (ДИМ) машина значительно меньших размеров, чем все прочие модификации «муромцев». Носовая часть фюзеляжа полностью остеклена. Двигатели 4 × «Sunbeam» по 150 л.с. в двух тандемах. Эффективность тандемных силовых установок оказалась низкой, а летные характеристики самолета неудовлетворительными. Построено 3 экземпляра.
«Илья Муромец» серии «Е» (ИМ-Е) последняя и самая крупная модификация бомбардировщика. Двигатели «Renault» по 220 л.с. Остекление кабины по типу ДИМ. Вооружение до 8 пулеметов: 2 «виккерса», 2 «льюиса» и 3 «мадсена». Экипаж 78 человек. В 1917 г. успели построить и отправить на фронт только 3 экземпляра ИМ-Е. Еще несколько было собрано в 1918 г. из дореволюционного задела.