Inicialmente en los aviones tractores sólo eran posibles a efectos prácticos dos configuraciones del armamento. Una implicaba tener un segundo tripulante añadido (artillero) detrás del piloto para apuntar y disparar la ametralladora montada en un afuste giratorio. Sin embargo, esto limitaba el área de cobertura principalmente al hemisferio trasero, y la incapacidad para coordinar de manera efectiva las maniobras del piloto con el apuntamiento del artillero, lo que reducía la precisión y eficacia del armamento además de añadir el peso del segundo hombre. Esta opción fue empleada principalmente como medida defensiva en aviones de reconocimiento a partir de 1915. La configuración alternativa era montar la ametralladora sobre el ala superior para disparar por encima de la hélice. Si bien es más eficaz para el combate ofensivo, dado que el piloto podía mover y apuntar el arma en unidad con el avión, este emplazamiento hacía más difícil determinar el punto de mira adecuado. Además, esta ubicación hacía casi imposible para un piloto maniobrar su avión y acceder al mismo tiempo a la recámara del arma —una consideración muy importante dada la tendencia a encasquillarse que tenían las primeras ametralladoras—4 por lo tanto esa fue una solución provisional. No obstante, una ametralladora disparando por encima de la hélice tenía algunas ventajas, y continuó en servicio desde 1915 (Nieuport 11) hasta 1918 (Royal Aircraft Factory S.E.5). La montura Foster británica estaba específicamente diseñada para este tipo de aplicaciones, permitía bajar el arma al frente del piloto para recargar munición o desatascarla.
La necesidad de armar un explorador tractor con un arma de disparo frontal, cuyos proyectiles pasaran entre las palas de la hélice, era evidente incluso antes del estallido de la guerra, y su abordaje motivó a los inventores tanto de Francia como de Alemania a llevar a la práctica la idea de que un mecanismo de sincronización evitara que el arma disparase cuando tenía la hélice en frente. Franz Schneider, un ingeniero suizo, había patentado tal dispositivo en Alemania en 1913, pero su trabajo original no fue seguido. El diseñador de aviones francés Raymond Saulnier patentó un dispositivo práctico en abril de 1914, pero las ensayos no resultaron exitosos debido a la poca fiabilidad de la munición de la ametralladora empleada.

Un Morane-Saulnier L capturado con insignia alemana.
En diciembre de 1914, el aviador francés Roland Garros pidió a Saulnier que instalara su mecanismo de sincronización en el avión monoplano Morane-Saulnier L de Garros. Desafortunadamente la ametralladora accionada por gas Hotchkiss tenía un ciclo de disparo que causaba que la bala saliera del arma demasiado tarde para sincronizar con eficacia y coherencia los disparos con una hélice en movimiento. Debido a esto, blindaron las palas de la hélice, y el mecánico de Garros, Jules Hue, añadió cuñas metálicas a las palas para proteger al piloto de rebotes de balas. El monoplano modificado de Garros voló por primera vez en marzo de 1915 y ya comenzó las operaciones de combate poco después. Disparando balas sólidas de cobre calibre 8 mm, Garros consiguió tres victorias en tres semanas antes de que él fuera derribado el 18 de abril, su avión —junto con el sistema de sincronización— fue capturado por los alemanes
Sin embargo, el mecanismo de sincronización (llamado Zentralsteuerung en alemán) ideado por los ingenieros de la firma de Anthony Fokker fue el primero en atraer el patrocinio oficial, e hizo que el pionero monoplano Fokker Eindecker fuera un avión temido sobre el Frente Occidental, a pesar de que era una adaptación de un obsoleto avión de carreras Morane-Saulnier de preguerra, con un rendimiento mediocre y pobres características de vuelo. La primera victoria conseguida por el Eindecker fue el 1 de julio de 1915, cuando el Leutnant Kurt Wintgens, pilotando con la unidad Feldflieger Abteilung 6 en el Frente Occidental, le ganó a un monoplano biplaza Morane-Saulnier L al este de Lunéville. El avión de Wintgens, uno de los cinco ejemplares Fokker M.5K/MG producidos como prototipos del Eindecker, estaba armado con una versión de aviación de la ametralladora Parabellum MG 14 refrigerada por aire y sincronizada, que no necesitaba hélices blindadas. Desde varios puntos de vista, ésta fue la primera victoria de un «verdadero» caza en la historia de la aviación militar

Ametralladora alemana MG 08/15 para avión (versión L) con mecanismo interruptor; destinada a ser disparada con una única mano.