ライト兄弟最大の発明はたわみ翼で、これによってフライヤーは人間の操縦で空中安定を保つことができるようになった。
　細長い箱の両端を手で持って捻るのと同じ原理で、ライトは主翼にめぐらしたワイヤーを使って翼を左右逆に捻る工夫をした。これによってライト兄弟は特許を取ったが、あまりにも基本的な特許だったため、他の飛行機はほとんどこのパテントに抵触した。やがてカーチスなどに対して訴訟を起こすことになる。裁判官はその後普及するエルロンもライトのパテントに抵触するという判断を下した。その後エルロン方式が一般的になっても、ライト兄弟の飛行機ではこの撓み翼方式が長らく使用された。

　初期グライダーにはやがて垂直尾翼が装備された。最初は固定したままだったが、撓み翼で機体をコントロールして入るときに、時々テイルスピンに悩まされた。これを防止するために考え出されたのが垂直ラダー(方向舵）であった。ライト兄弟は操縦性を向上するためにこの垂直ラダーと撓み翼を連動して動かすことを考案した。これは撓み翼の特許と同時に請求範囲に記載されている。ライト兄弟はその後この連動を解いて、垂直ラダーを独立にコントロールする方式に戻したりしている。

　1915年、ライト兄弟はプロペラに改良を施した。プロペラは回転すると風圧で捻れてしまう傾向があった。これを防ぐため、プロペラの先端から中心に向かって30パーセントの部分を切り取った。これによりプロペラ効率は変化せず、回転数があがり、450回転で95kgの推力がえられた。このベントエンド・プロペラもライト機の特徴となって、その後のほとんどのライト機に装備されている。

　キティホークでの成功の後、地元デイトンの農場を借りて飛行実験を続けることになるのだが、ここはキティホークのように強い風が常に一定方向に吹いていることはなかった。ライト・フライヤーの離陸には強い向かい風が必要だった。そこで考え出されたのが重り式の発進装置である。ゴムのパチンコのように、おもりの落下によってフライヤーは十分な初速を得て、前方に投げ飛ばされた。このカタパルトにより、ライト機は軟弱な地面でも多少整地されていない場所でも短距離で離陸することができた。実際には726kgの重りを5メートル落下させることにより、約160kgの牽引力を発生させたと言う。