С переходом к мирной жизни строительство отечественных самолетов и моторов развернулось особенно широко. В лаборатории ЦАГИ появилась крупнейшая для того времени аэродинамическая труба с диаметром рабочей части в шесть метров. Складывались основные дисциплины авиационной науки: аэродинамика теоретическая и экспериментальная, теория винтов, аэродинамический расчет самолета, динамика полета, строительная механика самолета, авиационное материаловедение, теория и конструкция авиационных двигателей.
Наука приблизилась к практическим задачам авиации. На авиационных заводах открылись конструкторские бюро. Самолеты и моторы новых типов разрабатывались под руководством таких талантливых и уже опытных конструкторов, как Д. П. Григорович, А. Н. Туполев, Н. Н. Поликарпов…
Конструкторы, пользуясь новейшими теоретическими и экспериментальными исследованиями ЦАГИ, работали с большим творческим подъемом. Автор первой в мире летающей лодки Дмитрий Павлович Григорович создал также первый советский самолет-истребитель «И-2» и его модификацию «И-2-бис». Одновременно он усовершенствовал конструкции своих гидросамолетов, обеспечив им высокие полетные и мореходные качества.
В 1930 году Григорович, развивая конструкцию истребителя-биплана, в сотрудничестве с Пиликарповым и другими конструкторами построил самолет «И-5» – высокоманевренную машину с большой скоростью и скороподъемностью. Одной из труднейших задач являлось достижение малого веса конструкции при соблюдении установленных норм прочности. Самолет «И-5» был самым легким из всех истребителей того времени – лучшим истребителем в мире.
Опыт создания этой машины был использован в последующих конструкциях. Григорович спроектировал и построил еще несколько типов истребителей и первые в мире образцы штурмовых самолетов – «ТШ-1» и «ТШ-2». Штурмовики были надежно защищены броней, вооружены сильными батареями пулеметов, стрелявших вперед и вниз. Всего Григорович спроектировал и выпустил в полет 61 тип самолетов, из которых 38 типов машин строились серийно.
Одновременно с Григоровичем начал проектировать первые советские истребители Николай Николаевич Поликарпов. Еще до участия в разработке конструкции «И-5» он вместе с конструкторами И. М. Косткиным и А. А. Поповым создал истребитель-моноплан «ИЛ-400».
Поликарпов был не только талантливый конструктор, но и прекрасный организатор. Его окружали способные, любящие авиацию работники. С их помощью он спроектировал в 1927—1928 годах легкий разведчик, бомбардировщик «Р-5» и учебный самолет «У-2» («ПО-2»). Эти самолеты заслужили самое широкое признание.
Отдел опытного самолетостроения ЦАГИ возглавлялся А. Н. Туполевым. Творческую работу в мастерских ЦАГИ Андрей Николаевич начал с аэросаней и глиссеров, а после приступил к постройке своего первого самолета – моноплана «АНТ-1».
Конструкторское бюро А. Н. Туполева осваивало новый отечественный материал – кольчугалюминий, разрабатывало оригинальные конструктивные схемы и методы расчета. Туполев вместе с другими учениками Жуковского спроектировал цельнометаллический пассажирский моноплан «АНТ-2», а затем двухмоторный «АНТ-3», получивший наименование «Пролетарий». На нем еще в 1926 году М. М. Громов совершил свой знаменитый кольцевой полет по Европе, а в 1927 году летчик С. А. Шестаков пролетел из Москвы в Токио и обратно.
Особые трудности представляла постройка тяжелых самолетов. Но Туполев и его помощники умело использовали богатый опыт прошлого – тяжелые отечественные самолеты, а также новейшие теоретические и экспериментальные исследования. За короткий срок было выпущено несколько самолетов, обозначенных инициалами главного конструктора Андрея Николаевича Туполева.
Тяжелые самолеты «АНТ» были крупным шагом вперед в авиационном строительстве. Особенно прославился четырехмоторный воздушный корабль «АНТ-6». На этом самолете удалось достигнуть Северного полюса. Долгое время «АНТ-6» состоял на вооружении наших Военно-Воздушных Сил. Он послужил прототипом для тяжелых бомбардировщиков не только у нас, но и за границей.
Чем плодотворнее работали конструкторы, тем острее возникала необходимость в новой научно-исследовательской базе. Экспериментально-аэродинамический отдел ЦАГИ начал разрабатывать вопрос о постройке таких аэродинамических труб, в которых можно было бы вести опыты с самолетами натуральной величины. В начале 1930 года конструкторская секция уже занималась предварительным проектированием новых аэродинамических труб.