В конце 1935 года в ООК ЦАГИ была начата работа над эскизным проектом автожира А-15, являвшегося развитием А-12 и задумывавшегося уже не как экспериментальная, а боевая машина, предназначенная для ведения разведки и корректирования артиллерийского огня. Руководил работой В.А. Кузнецов.
Двухместный бескрылый А-15, имевший взлетный вес более 2500 кг, являлся самым крупногабаритным и тяжелым из советских автожиров, оснащался двигателем М-25В мощностью 725 л.с. и должен был развивать скорость свыше 280 км/ч на высоте 2900 м. При этом автожир нес два пулемета ШКАС и был оборудован бомбодержателями. Предусматривалась также установка радио– и фотооборудования.
Испытания А-15 были начаты в 20 апреле 1937 года. К этому времени Отдел опытных конструкций был выведен из структуры ЦАГИ и объединен с заводом опытных конструкций, переименованным в завод № 156, в качестве конструкторского бюро № 3. Здесь продолжали свою работу бригады Камова, Скржинского, Кузнецова, Братухина, Миля.
Однако после катастрофы А-12 – причиной которой, как позже выяснилось, стало разрушение лонжеронов лопастей ротора в связи с усталостью металла, – полеты были остановлены в связи со значительным сходством конструкции аппаратов. Испытания были возобновлены в феврале 1938 года, однако к этому времени отношение руководства авиапромышленности к автожирам становилось все более скептическим на всех уровнях – вплоть до начальника Главного управления авиационной промышленности (а с октября 1937 года наркома оборонной промышленности) М.М. Кагановича. Как следствие, вскоре работы над машиной были окончательно прекращены. Кроме того, был арестован ряд ведущих инженеров, включая начальника ЦАГИ Н.М. Харламова, профессора А.М. Черемухина и главного конструктора А.М. Изаксона.
Единственным советским автожиром, не только выпущенным небольшой серией, но и нашедшим практические применение как в народном хозяйстве СССР, так и в период боевых действий, стал А-7.
Проектирование А-7 было начато Н. Камовым еще в 1931 году после перехода в ЦАГИ. К 1933 году была окончательно определена схема машины и начата ее постройка. Двухместный автожир крылатого типа, оснащенный двигателем М-22 мощностью 480 л.с., приводящим в действие тянущий винт, изначально разрабатывался для Вооруженных Сил как разведчик и артиллерийский корректировщик, в связи с чем предусматривалась установка синхронного пулемета ПВ-1 и оборонительной спарки пулеметов ДА.
Первый полет, состоявшийся в мае 1934 года, выявил ряд недостатков и дефектов, потребовавших длительной доводки машины.