Своё первое боевое крещение красные «Муромцы» получили на Южном фронте (против Деникина). Испытанный ещё в июле корабль I (№ 276, «Руссобалт») под командой А. В. Насонова по приказанию Начавиаюжфронта И. И. Петрожинкого вылетел 2 августа в Мордово, затем 6 августа в Жердевку. Первый боевой вылет красного «Муромца» состоялся 8 августа 1919 года. Из штаба 36-й стрелковой дивизии было получено задание: уничтожить бронепоезд и разбомбить полотно железной дороги. Вылетев в 7 часов 20 минут утра, корабль имел на борту 20 штук бомб, пуд листовок и пулемёт «Льюис» с 10 обоймами. Насонов после полёта составил донесение: «Был замечен броневой поезд противника у станции Полянка, шедший к Поворино. Я повернул, пошёл навстречу вдоль линии Поворино-Полянка и начал бомбардировать полотно. Корабль в эго время обстреливался орудиями с поезда. Попаданий в полотно было несколько (не менее двух). После бомбометания я свернул вправо и летнаб Сперанский открыл огонь из пулемёта по поезду. Далее маршрут был таким: Полянка-хутор Моховой-Новохоперск и вынужденная посадка из-за недостатка горючего между Макарьевскими выселками и Рогозино. На охрану корабля летал лётчик Клим».
Ожидая горючее, экипаж в большом напряжении провёл два дня, слушая трескотню пулемётов и гул артиллерии прифронтовой полосы. Только вечером К) августа I корабль смог перелететь в Жердевку. Через два часа после взлёта Макарьевские выселки были заняты передовыми частями мамантовской конницы. Как раз в этот день начался знаменитый рейд 4-го Донского корпуса генерала К. К. Мамантова по тылам советских войск Южного фронта. «Белоказачья кавалерия» (6–7-тысяч сабель, броневики) прорвала фронт в р-не Новохонерска на стыке 8-й и 9-й советских армий и в течение 40 дней последовательно захватывала Тамбов, Елец, Грязи, Воронеж, вызвав тем самым сильнейшую панику у большевиков. Липецк, база ДВК, оказался под угрозой захвата. 21 августа два эшелона срочно выехали в Белев, затем через Москву в сентябре прибыли в Сарапул, который стал новой основной базой Дивизиона вплоть до его расформирования.
22 августа 1919 года два боеспособных «Муромца» (I, № 276 и II, № 275) вылетели в Белев. Для борьбы с мамантовской конницей была образована Авиагруппа Особого Назначения (АГОН) под командованием К. В. Акашева, куда и вошли оба корабля.
Корабль I Насонова, не выполнив ни одного боевого задания, к 5 сентября перелетами добрался до Орла.
Корабль II военлёта В. А. Романова (бывшего офицера старой Эскадры) 31 августа прибыл в Богородицк. Уже 4 сентября 1919 года «Муромец» вылетел с целью разведки и бомбометания в районе города Елец, который в тот же день был захвачен противником. Но из-за неисправности компаса корабль «отнесло» в сторону Орла, пришлось сесть у деревни Радомка, не выполнив задания. 7 сентября корабль II оказался в Орле, где находился «Муромец I». Экипажам Насонова и Романова приказали перелететь в район станции Кшень в тыл кавалерии Мамантова, которая неудержимо неслась к Воронежу. В Кшень 14 сентября смог вылететь только корабль Романова, т. к. у машины Насонова бурей было поломано крыло.
Иду на посадку!
19 сентября 1919 года II корабль Романова вылетел с целью бомбометания в районе деревень Истобное-Осадчино. На задание вместе с экипажем отправился и сам начальник АГОН Акашев. 22 бомбы весом до 10 пудов (163 кг) и пол пуда (8 кг) литературы были сброшены на обоз, замеченный в заданном районе. У Нижнедевицка было замечено два обоза длиною в пять вёрст, двигавшихся в юго-западном направлении. Это были растянувшиеся обозы сильно поредевшего 4-го Донского корпуса Мамантова (осталось до 2-х тысяч сабель), который в тот день шёл на встречу с 3-м Кубанским корпусом Шкуро между Старым Осколом и Коротояком. На следующий день экипаж Романова получил задание бомбардировать противника, расположившегося вдоль реки Бобровая-Потудань. В селениях вдоль реки была обнаружена кавалерия «из 5-ти групп до 1500 коней на привале» (это и были остатки мамантовских частей). На кавалерию было сброшено 18 бомб весом 9 пудов (147 кг), полпуда листовок и выпушено семь обойм из двух «Льюисов». Ешё было замечено, что от Старого Оскола по проселкам на север двигалось много войск и обозов — это были части корпуса генерала А. Г. Шкуро, шедшие на помощь Мамантову.
Интересные воспоминания об этом полёте остались у военлёта А. К. Петренко, который чуть раньше обнаружил это крупное скопление мамантовских частей и был взят на борт «Муромца» в качестве наблюдателя. «Листовки сброшены. Романов повернул самолёт на обратный курс, но на земле неожиданно показалась еше колонна кавалеристов. — вспоминал Петренко. — У нас оставались неиспользованными четыре бомбы; появление колонны белогвардейской кавалерии оказалось кстати.
Но тут произошло то, что заставило серьезно задуматься над разработкой тактики бомбометания подвижных частей противника…
Мы летим следом за колонной и уже почти настигли ее, когда, к своему удивлению, видим, что кавалерия и не думает рассеиваться, как обычно при воздушных налётах. Вдруг колонна повернула назад и галопом понеслась навстречу самолёту.
Мы не успели сбросить ни одной бомбы, кавалерия уже промчалась под нами. Романов сделал большой круг, прежде чем мы пошли обратным курсом и снова настигли колонну. Белогвардейцы повторили маневр, но две наши бомбы всё же упали в хвосте колонны.
Затем мы, развернувшись, пошли на небольшой высоте, на бреющем полёте обстреляли кавалеристов из пулемёта».
21 сентября 1919 года «Муромец» в третий раз вылетел со станции Кшень с целью «найти противника, бомбить и обстрелять». На обнаруженные части, обозы и разъезды было сброшено 18 бомб весом 10 пудов (163 кг), полпуда литературы и выпушено три обоймы из пулемёта.
Добровольческая Армия Деникина снова прорвала Южный фронт, захватив Курск, двигалась к Орлу с цель захвата Москвы. Кораблям 1 и II пришлось срочно перелетать в тыл. 2 октября они прибыли на станцию Кензино Рязанской губернии.
Корабль № 276 вскоре отправили на базу в Сарапул для ремонта, а № 275 оставался на станции всю зиму 1919–1920 гг. «Илья Муромец II» военлёта Романова в составе Авиагруппы Особого Назначения, преследуя кавалерию Мамантова в 1919 году совершил три боевых полёта, сбросив на противника до 29 пудов (473 кг) бомб, 1,5 пуда (24 кг) листовок, выпустив 10 обойм из пулемётов. За свои полёты военлёт Романов был награждён «месячным окладом жалованья». Правда, потом Романов докладывал, что «у него порок сердца и летать он не может». Он был отправлен в Москву на медицинское освидетельствование, которое показало, что «он симулирует». Командиром 11 корабля стал Шкудов, который и отправился на станцию Кензино.
Вместе с боевым вылетом I корабля, имевшим место 8 августа, это была вся боевая деятельность Дивизиона за 1919 год.
С начала 1920 года в Дивизионе Воздушных Кораблей ускоренными темпами шла достройка кораблей. К весне были собраны три «Муромца» (№ 274 «2-й боевой», № 284 «1-й боевой» и № 283 «3-й боевой») и отремонтированы два боевых корабля, вернувшихся с Южного фронта (№ 275 «2-й учебный» и № 276 «(1-й учебный»). Готовились также и новые командиры (А. С. Еременко, Ф. Г. Шкудов и А. К. Туманский) для боевых кораблей.
Кабина «Муромца»
Согласно распоряжению начальника склада-мастерской Дивизиона с февраля 1920 года на обе стороны рулей направления стали наносить арабские цифры крупного размера, отмечающие номера боевых кораблей. Для отрядов же устанавливалась нумерация римскими цифрами. В донесениях теперь писали «1-й бойкорабль», «I бойотряд» и т. п. Учебные машины обозначались «1У», «2У» и так далее.
В мае 1920 года I бойотряд ДВК в составе трёх «Муромцев» («1-й бойкорабль» краснвоенлёта А. С. Еременко, «2-й бойкорабль» краснвоенлёта А. К. Туманского и «3-й бойкорабль» краснвоенлёта Ф. Г. Шкудова) получил назначение в Новозыбков на Западный фронт. В июне корабли были собраны и перелетом направились в Могилев. Машина Туманского из-за поломки мотора прибыла на место только 6 июля. «I-й бойкорабль» Еременко с 23 по 30 июня находился на аэродроме в Старом Быхове. Его экипаж не выполнил ни одного боевого задания (например, разгромить станцию Гродзянка) из-за неправильной регулировки корабля после сборки. Наконец, и он перелетел в Могилев. 8 июля все три самолёта вылетели из Могилёва в Белыничи.