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.
В том же году был создан Центральный научно-исследовательский институт авиационного моторостроения (ЦИАМ).
Первоклассный самолет немыслим без равноценного авиационного двигателя. Недаром мотор называют сердцем самолета.
В начале отечественное моторостроение отставало от строительства самолетов. Первый советский авиационный мотор мощностью в 200 лошадиных сил был выпущен одним из московских заводов 31 июля 1920 года. В 1925 году был построен мотор на ленинградском заводе «Большевик». Советские авиационные двигатели успешно прошли все испытания.
После того как были накоплены знания и опыт в области конструирования авиационных моторов, появились конструкторские бюро. Во главе этих бюро стояли будущие Герои Социалистического Труда конструкторы Владимир Яковлевич Климов, Аркадий Дмитриевич Швецов и Александр Александрович Микулин.
Широкая научно-исследовательская деятельность, центром которой стал ЦИАМ, способствовала появлению оригинальных советских двигателей, В его стенах «доводился» и проходил испытания мощный 12-цилиндровый мотор Микулина «АМ-34». Впоследствии, после своего полета на остров Удд, Валерий Павлович Чкалов писал об этом моторе:
«Самый придирчивый человек не смог бы найти в нем недостатка. Экипаж был убежден, что мощность мотора окажется достаточной для отрыва от земли одиннадцатитонного гиганта. У нас не было ни малейшего сомнения в надежности работы мотора. Никому из нас не приходила в голову мысль, что мотор может сдать и самолет пойдет на вынужденную посадку. А ведь мы летели над такими местами, где вынужденная посадка была невозможной».