Da første verdenskrig brøt ut, tjenestegjorde Richthofen som kavalerist på både østlige og vestlige fronter. Hester ble etterhvert lite brukbare på grunn av ny bruk av maskingevær. Richthofen ble da overført til materialkorpset. Ikke lenge etter, i mai 1915, søkte han om å bli med i lufttjenesten, hvor han til å begynne med tjenestegjorde som observatør.