Pleacă la Paris în iulie 1902, încercând să obțină finanțare pentru proiectele sale îndrăznețe, dar Academia franceză îi respinge proiectul unui aparat de zbor, cu următoarea motivație: "Problema zborului cu un aparat care cântărește mai mult decât aerul nu poate fi rezolvată și nu este decât un vis".
Vuia nu renunță însă la demers și invenția sa, aeroplan-automobilul, este brevetată în august 1903. Până în martie 1906, vreme de aproape 3 ani, lucrează la construcția aparatului său, cea mai complicată fiind structura mecanică.
Odată realizat, aparatul este numit Vuia I, poreclit "Liliacul", are o greutate de 250 de kilograme și un motor de 20 cai putere. Pe 18 martie 1906, lângă Paris, la Montesson, Vuia I a zburat pentru prima dată, după o accelerație de 60 de metri. Aparatul s-a înălțat aproape un metru, pe o distanță de 12 metri, după care blocajul elicelor a provocat o aterizare de urgență. Reușita sa a însemnat primul zbor din Europa cu un aparat mai greu decât aerul, condus exclusiv prin mijloace proprii de bord.
După alte câteva invenții remarcabile și o viață dedicată aviației, Traian Vuia se stinge pe 3 septembrie 1950, la București, fiind înmormântat la cimitirul Bellu.