18 июня 1937 года экипаж Чкалова улетел один. Нужна была необычайная смелость, чтобы на однодвигательном самолете сутками лететь над бескрайними снежными торосами Северного Ледовитого океана. Правда, в это время на Северном полюсе с туполевских бомбардировщиков на лыжах была высажена на льдину команда из четырех человек с необходимым оборудованием, которую возглавлял Папанин. Но они могли только обеспечить радиоконтакт с пролетавшим за облаками рекордным самолетом, а помочь экипажу при отказе двигателя они были не в силах.
Впрочем, за десять лет до этого молодой американский пилот Чарльз Линдберг в погоне за Международным призом в 25 тысяч долларов на заказанном им однодвигательном самолете в одиночку успешно совершил беспосадочный полет из Нью-Йорка в Париж. Остановка двигателя над Атлантическим океаном означала его верную гибель. Двигатель не подвел. Но Линдберг так волновался в долгом полете, что даже не съел все бутерброды, которые взял с собой.
Полет экипажа Чкалова проходил достаточно гладко. Однако, перелетая через Скалистые горы в Канаде, они попали в циклон с сильной болтанкой. Подняться над облаками было невозможно. А в облаках — обледенение. Несколько раз меняли курс, пытаясь вырваться из облачности. Отклонились от намеченного маршрута на Сан-Франциско, спустились с гор к Тихому океану и по его берегу пошли на юг, пока хватило топлива. Когда прошли Портленд, бензина уже почти не осталось. Вернулись и сели на аэродром береговой охраны. Рекорда дальности полета не получилось.
Американцы встретили их как героев и с нескрываемым изумлением рассматривали и фотографировали необычный самолет с русским мотором. А самолет действительно был необыкновенным. Конструкторы АНТ-25 предусмотрели обогрев кабины, место для сна, шкафчик для продуктов и туалет — все для трехсуточного полета. Аэродинамическая схема моноплана с крылом большого удлинения обеспечивала самолету максимальное качество — отношение подъемной силы к сопротивлению. Когда четверть века спустя Главный конструктор американской авиационной фирмы Локхид Кларенс Джонсон проектировал сверхдальний и высотный разведчик U-2, он использовал в точности аэродинамическую схему самолета АНТ-25, только с реактивным двигателем.
Это был триумф СССР, его людей и его техники. Чкалов стал членом Верховного Совета и получил генеральское звание комбрига.
Экипаж Михаила Громова взлетел для побития рекорда менее чем через месяц. Они облегчили свой самолет на четверь тонны, отказавшись от надувной лодки, ружей, теплой одежды, аварийных запасов продовольствия и масла двигателя, но зато горючего заправили на полтонны больше. Весь полет был проведен безукоризненно. Они почти проскочили территорию США и благополучно приземлились на гористом пастбище у местечка Сан-Джасинто около Сан-Диего, установив два мировых рекорда дальности полета