Ilja Muromets utførte mer enn 400 tokt og slapp 65 tonn bomber under krigen. Ved slutten av 1917 hdde de stadige flyvningen redusert flåten vesentlig og bare fire bombefly holdt seg i frontlinjen. De andre Ilja Muromets ble brukt til øvelser. De andre tunge bombeflyene som dukket opp i 1916, liknet alle til en viss grad den russiske pioneeren. Den russiske regjeringen og Sikorsky selv solgte konstruksjone og produksjonslisens til britiske og franske myndigheter. Tyskerne prøvde å kopiere konstruksjon ved hjelp av fragmenter av Ilja Muromets som de hadde skutt ned over sitt territorium i september 1916. Ved utgangen av 1916 var konstruksjonen generelt antatt å være på slutten av sin utviklingsyklus, med påfølgende endringer av enkelte fly, slik som ekstra beskyttelse og våpen, noe som gjorde flyet for tungt og ikke egnet for operativt bruk. Stadige endringer i felten, så vel som på fabrikken førte til at mange fly ble en ny variant. Ytterligere design basert på den opprinnelige Ilja Muromets bombefly inkluderte en mer dedikert angrepsversjon.