Последним проектом Сантос-Дюмона был моноплан «Демуазель». Этот самолет использовался в качестве собственного транспортного средства Сантос-Дюмона, и он охотно разрешал другим копировать его проект. Фюзеляж состоял из специально укрепленного бамбукового лонжерона, а пилот сидел низко между главными колесами трехколесного шасси. «Демуазель» управлялся в полете приспособлением на хвосте, которое функционировало и как элеватор, и как руль, и как механизм для перекоса крыла.
Высокоплан «Демуазель» имел размах крыла чуть более 5 м и длину 8 м. Его вес был немногим более 110 кг вместе с пилотом. Место пилота находилось ниже соединения крыла с фюзеляжем, немного сзади колес. Управлялась машина штурвалом. Тросы, поддерживающие крыло, были сделаны из струн фортепьяно. Но мощность двигателя по-прежнему была недостаточна, Сантос-Дюмон постоянно работал над улучшением «Демуазель»: сделал треугольный укороченный фюзеляж из бамбука; двигатель установил перед крылом, увеличил размах крыла.
«Демуазель» был построен всего за пятнадцать дней. Самолет показывал выдающиеся результаты для своего времени, легко пролетая 200 м со скоростью 100 км/ч. «Демуазель» стал последним самолетом Сантос-Дюмона. Он совершал на нем полеты в 1909 г. в Париже и его окрестностях. 13 сентября 1909 г. «Демуазель» совершил первый международный полет дальностью 8 км из Сан-Сира в Бук с возвращением на следующий день.
«Демуазель», оснащенный двухцилиндровым двигателем, приобрел большую популярность. Будущий французский ас Первой мировой войны Ролан Гаррос совершил полет на нем над парком Бельмонт в Нью-Йорке в 1910 г.
Журнал «Популярная механика» опубликовал чертежи «Демуазель», подтвердив, что самолет Сантос-Дюмона лучше других построенных к этому времени. Сантос-Дюмон передал чертежи «Демуазель» для свободного использования, полагая, что авиация станет главным направлением прогресса человечества. Автопромышленник Клеман Баярд построил несколько аппаратов «Демуазель», которые были проданы за 50 000 франков.
Вполне естественно, что возникли споры о том, кому принадлежит приоритет в развитии воздухоплавания: братьям Райт или Сантос-Дюмону? Эти споры явились результатом их различного подхода к демонстрации и опубликованию результатов своих опытов. Сантос-Дюмон совершал свои полеты публично, часто приглашал на них ученых и инженеров. Братья Райт, напротив, были обеспокоены защитой своих секретов, они считали свои разработки коммерческой тайной и патентовали их, поэтому совершали свои первые полеты в отдаленных местах, без присутствия свидетелей.
Братья Райт и Сантос-Дюмон имели кардинально различные взгляды на военное использование самолетов. Братья Райт создавали свой аппарат изначально для военного использования в армии США (предполагалось, что для разведки), Сантос-Дюмон в поздние годы жизни был активным противником военного применения авиации.
Последний полет Сантос-Дюмон в качестве пилота совершил на