Pe data de 18 martie 1906 el a realizat primul zbor autopropulsat (fără catapulte sau alte mijloace exterioare) cu un aparat mai greu decât aerul. În toamna lui 1904 începe să-şi construiască şi un motor, tot invenţie personală. În 1904 obţine un brevet pentru această invenţie în Marea Britanie. Întreaga parte mecanică e terminată în februarie 1905. Aparatul este gata în decembrie, după ce i se montează motorul, şi este numit Vuia I, poreclit Liliacul, din cauza formei sale. Avea prevăzută o greutate totală de 250 kg, o suprafaţă de susţinere de 14 m² şi un motor de 20 CP. Primele experimente au început în 1905, ca pe un automobil, cu aripile demontate, pentru a căpăta experienţă în manevrarea lui. Pe 18 martie 1906 la Montesson, lângă Paris, aparatul Vuia I a zburat pentru prima dată. După o acceleraţie pe o distanţă de 50 de metri, aparatul s-a ridicat la o înălţime de aproape un metru, pe o distanţă de 12 m, după care elicele s-au oprit şi avionul a aterizat. Multe ziare din Franţa, Statele Unite şi Marea Britanie au scris despre primul om care a zburat cu un aparat mai greu decât aerul, echipat cu sisteme proprii de decolare, propulsie şi aterizare. De atunci a fost scoasă în evidenţă şi propagată ideea că Vuia a reuşit cu aparatul său să decoleze de pe o suprafaţă plată, folosind numai mijloace proprii, "la bord", fără "ajutor extern" (pantă, cale ferată, catapultă, etc.). Totuşi, au fost şi mai există multe contradicţii şi dezbatere asupra definiţiei de primul aeroplan.