Строительство лодочных гидросамолетов в России началось в 1913 г. под руководством Д.П. Григоровича, который, последовательно совершенствуя схему однодвигательного лодочного гидросамолета, разработал вполне работоспособную модель. На основе этой модели, построенной по схеме многостоечного биплана с толкающим воздушным винтом, весной 1915 г. конструктор создал очень удачную двухместную летающую лодку «М-5».

Летающая лодка «М-5» значительно отличалась от своего прототипа. Так, например, была увеличена площадь крыльев, а задняя часть фюзеляжа имела трапециевидное поперечное сечение (узкой гранью вверх) и была на конце загнута кверху. На самолете был установлен двигатель «Gnome Monosoupape» мощностью 100 л.с. Для 1915 г. лодка оказалась исключительно удачной. Она обладала хорошей мореходностью, преодолевая волну до 0,5 м, послушно вела себя в воздухе, была довольно легка и проста в пилотировании.

Корпус лодки «М-5» был целиком деревянным. Его каркас изготавливали из ясеня и затем обшивали фанерой различной толщины — от 3 мм на бортах и палубе до 5—6 мм на днище. Конструкция крыльев была стандартной — два лонжерона, выполненных из соснового бруска, между которыми закреплялись нервюры. Хвостовое оперение крепилось над изогнутой хвостовой частью лодки на стойках-трубах и было очень легким. Хвост заметно скручивался на вираже, дрожал, обдуваемый винтом, но никогда не ломался.

Практически сразу же после окончания летных испытаний в апреле 1915 г. первый гидросамолет Д.П. Григоровича принял участие в боевых операциях. Серийная постройка летающей лодки «М-5» продолжалась до 1923 г., и за эти годы было выпущено около 300 машин.

В трюмах российского авианосца «Орлица» для гидросамолетов было устроено хранилище горюче-смазочных материалов и бомбовый погреб. В кормовой части жилой палубы размещались мастерские, в которых производили ремонт летательных аппаратов.

В своих лодках А. П. Григорович применил оригинальное конструкторское решение. Вместо обычного силового агрегата, состоящего из двигателя, расположенного спереди в сочетании с тянущим винтом, он стал использовать толкающий пропеллер, который установил на крыле позади пилота. При таком расположении силового агрегата уменьшался риск залива двигателя водой и улучшался обзор из пилотской кабины.

В конце 1915 г. на испытания была представлена еще более совершенная и обладавшая большей грузоподъемностью летающая лодка «М-9», по схеме и конструкции являвшаяся дальнейшим развитием гидросамолета «М-5». Поднимающие от 300 до 500 кг полной нагрузки и развивающие скорость до 110 км/ч, летающие лодки «М-5» и «М-9» с двигателями мощностью 100—150 л.с. широко использовались на российском флоте.

В 1916 г. в самый разгар первой мировой войны один из кораблей Балтийского флота Российской империи был переоборудован в авианосец, получивший название «Орлица». Для базирования на его палубах был выбран гидросамолет Д.П. Григоровича «М-9». Благодаря мощному двигателю и хорошей грузоподъемности экипаж самолета, состоящий из 3 человек, мог находиться в воздухе до 5 ч, преодолевая за это время до 600 км. На случай встречи с самолетами противника «М-9» имел на вооружении пулемет.

Следующей успешной разработкой Д.П. Григоровича стал истребитель-гидросамолет «М-11». Этот аппарат был первым в мире морским истребителем лодочного типа и разрабатывался по заданию Морского штаба России. Он имел значительно меньшие, чем у других летающих лодок, размеры и был выполнен по схеме одностоечного биплана. Первоначально на «М-11» был установлен двигатель «Gnome Monosoupape» в 100 л.с., который в дальнейшем был заменен на «Le Rhone» мощностью 110 л.с. с обычным толкающим винтом.

Первый опытный образец «М-11», изготовленный летом 1916 г., был двухместным — впереди сидел стрелок, а за ним размещался пилот. Однако до настоящего истребителя этому гидросамолету было еще далеко. Необходимо было превратить его в одноместную, хорошо вооруженную, скоростную летающую лодку, что и было сделано после испытаний двухместного варианта, который стали использовать в качестве тренировочного самолета для пилотов, переходящих с «М-5» и «М-9» на одноместный истребитель «М-11».

Самолет был вооружен одним неподвижным пулеметом, и впервые в истории гидросамолетов его корпус был бронирован. Перед двигателем броня представляла собой диск из стали толщиной 5 мм, перед пилотом установили стальной лист толщиной 6 мм, а вместо привычного козырька — откидной полукруглый бронещиток со смотровой щелью. До конца 1916 г. летающая лодка «М-11» оставалась самой быстрой в мире.