Am Ersten Weltkrieg nahm er als Reserveoffizier teil und beendete ihn im Rang eines Landsturmhauptmanns mit mehreren Auszeichnungen. Er war an der Dolomitenfront, dann an der Isonzofront stationiert. Am 22. September 1915 wurde er nahe Trient knapp von einem Fliegerpfeil verfehlt, den ein italienisches Flugzeug abgeworfen hatte. Er beschrieb diese existentielle Erfahrung in der Hauptszene seiner Erzählung "Die Amsel". Im April 1916 wurde Musil nach schwerer Erkrankung vom Feldeinsatz freigestellt und übernahm in Bozen die Redaktion der Tiroler Soldaten-Zeitung. Per "Allerhöchster Entschließung" Kaiser Karls I. wurde Musils Vater als "k.k. Hofrat und o. Professor der theoretischen Maschinenlehre und Maschinenkunde an der Deutschen Franz-Joseph Technischen Hochschule" in Brünn am 22. Oktober 1917 in den erblichen österreichischen Adelstand erhoben, wodurch auch Musil selbst das Recht zum Gebrauch dieses Titels erhielt. Die Verleihung der Bezeichnung "Edler von Musil" und eines Wappens erfolgten per Diplom Wien am 5. Februar 1918. 1918 war Musil für die Heimat zuständig, ebenfalls ein militärisches Propagandablatt aus dem Wiener k.u.k. Kriegspressequartier. Auch nach Kriegsende war Musil zur Sicherung des Lebensunterhalts zunächst noch an diesem Wirkungsort beschäftigt – nunmehr zwecks Auflösung. Dass ihm für die spätere Darstellung Kakaniens in "Der Mann ohne Eigenschaften" seine Aktenkenntnis aus dem Kriegsministerium sehr nützlich war, wird von Corino hervorgehoben, und zwar im Hinblick auf Einsichten in die Hintergründe des Krieges sowie auf die gesellschaftliche und wirtschaftliche „Verflechtung und Verfilzung aller Beziehungen in diesem Reiche.“