27 listopada 1916 roku, zaledwie w sześć dni od przybycia do jednostki, Werner Voss odniósł swoje dwa pierwsze zwycięstwa powietrzne. W uznaniu tego sukcesu został 2 grudnia 1916 roku odznaczony Krzyżem Żelaznym I klasy. Uchodził za niezwykle utalentowanego pilota i często nazywano go „szybkostrzelnym”, gdyż miał prawdziwy dar do odnoszenia w bardzo krótkim czasie wielu zwycięstw. W marcu 1917 osiągnął 15. zwycięstwo, za co został odznaczony Orderem Rodu Hohenzollernów z Mieczami. W kwietniu 1917 uzyskał kolejnych 7 zwycięstw, co dało mu 24 odniesione zwycięstwa powietrzne i kolejne odznaczenie – order Pour le Mérite.
W maju 1917 roku Voss osiągnął swoje pierwsze potrójne zwycięstwo. Po tym sukcesie 20 maja 1917 został przeniesiony i otrzymał dowództwo jednostki Jagdstaffel 5, gdzie osiągnął kolejne 6 zwycięstw, a następnie Jagdstaffel 29 i Jagdstaffel 14. W lipcu 1917 Voss jako jeden z najlepszych pilotów trafił do słynnej jednostki lotniczej, której dowódcą był Manfred von Richthofen. Był to Jagdgeschwader Nr. I (1 Dywizjon Myśliwski), który składał się z następujących eskadr Jagdstaffel 4, Jagdstaffel 6, Jagdstaffel 10 i Jagdstaffel 11. Richthofen powierzył mu końcem lipca 1917 roku dowództwo nad Jagdstaffel 10. Miał wtedy uzyskane 34 zwycięstwa powietrzne.