Из Германии Поликарпов вернулся к разбитому корыту. Ситуация сложилась ужасная, но «король истребителей» руки не опустил.
Поликарпов сумел добиться разрешения продолжать работу с остатками своего КБ на заводе № 51. Фактически такого завода не существовало вообще. Имелся ангар на Ходынке на котором красовалась вывеска «Завод № 51 Наркомата авиационной промышленности». В этом ангаре, не взирая на удары судьбы, под руководством Поликарпова были спроектированы несколько истребителей. Эти машины вполне могли стать венцом творчества одного из самых выдающихся авиационных конструкторов XX века. Но не стали, отнюдь не по вине Поликарпова. В начале 1940 г. Николай Николаевич приступил к проектированию истребителя И-185. по своим характеристикам и вооружению самолет превосходил все другие советские истребители периода Великой Отечественной войны. Он был готов к запуску в серийное производство в 1942 г., но в массовое производство так и не пошел по причинам, далеким от техники.
Параллельно с проектированием новых типов истребителей в Москве, на заводе № 21 в Горьком со второй половины 1936 г. широким фронтом развернулись работы по совершенствованию самолета И-16. Одной из приоритетных задач завода являлась разработка и серийное производство двухместного учебно-тренировочного истребителя. Первую такую машину сделали здесь в 1934 г. на базе биплана И-5; самолет получил заводской номер 6211 — «изделие 6» производства завода № 21 первый экземпляр. Летные испытания с 5 по 8 августа 1934 г. проводил летчик Павлушев. В серийное производства спарку не передавали, так как выпуск истребителей-бипланов И-5 завершался. Конструкторское бюро завода занялось разработкой двухместного варианта И-16.Первый двухместный УТИ-2 (заводской номер 8211) совершил первый полет в мае 1935 г. Оба летчика имели общий фонарь кабины. Всего изготовили два прототипа. В серию пошел несколько измененный вариант УТИ-2 тип 14. Самолет имел неубираемые шасси и две открытые кабины с небольшими прозрачными ветрозащитными козырьками. Дальнейшим развитием стал учебно-тренировочный истребитель с убираемым шасси и двигателем М-26. Модификация получила обозначение УТИ-4 тип 15. Многие самолеты комплектовали моторами М-25 когда последние имелись в наличии.
Еще один вариант учебно-тренировочного истребителя, УТИ-3 зав.№ 111211, проходил испытания в 1935 г. Самолет оснащался двигателем М-58. Машина нравилась Чкалову гораздо больше, чем УТИ-2. Несмотря на хорошие характеристики по сравнению с самолетом И-5, УТИ-3 серийно не строился из-за нежелания увеличивать разнотипность двигателей в истребительных полках и авиационных училищах.