Поначалу сотрудникам комиссии приходилось работать в необорудованных мастерских: достаточно сказать, что свой первый самолет АНТ-1 они построили на втором этаже бывшего купеческого дома на улице Радио (впоследствии здесь расположился научно-мемориальный музей Н.Е.Жуковского). Второй самолет АНТ-2, размах крыла которого достигал десяти метров, просто не помещался в маленькой мастерской, и его пришлось строить по частям в пустом складе на втором этаже сарая, который в то время использовался в качестве пожарного депо, а собирать во дворе под навесом.

Все это было крайне неудобно, и Туполев находит более приемлемое помещение: это дом номер 16 по улице Радио – трехэтажное здание, существующее и поныне. На первом этаже размещают станки и оборудование. Второй этаж отдают бригаде конструкторов В.М.Петлякова, тут же находится помещение для сборки крупногабаритных деталей, например крыльев. Собранные здесь двенадцатиметровые крылья АНТ-4 вынесли на руках через разобранную стенку, а вниз спустили по специально построенному пандусу на лебедке. После этого в стене смонтировали створки, а затем и полностью реконструировали всю стену, на которой в 1994 году все еще можно было заметить следы переделки. В этом же помещении в 1927 году строился катер АНТ-3, и его выносили аналогичным путем.

К началу 1925 года было закончено строительство первых зданий, специально предназначенных для размещения комиссии. В них расположились лаборатории по аэродинамике, разработке двигателей и экспериментальным материалам. Между тем на углу Немецкой и Вознесенской улиц полным ходом шло строительство нового здания для АГОС, в которое отдел переезжает в конце 1926 года. В этом здании был построен самолет АНТ-6/ТБ-3. Но в начале 30-х, когда начинается работа над более крупногабаритными и сложными самолетами, выделенных помещений снова не хватает. Тогда принимается решение спроектировать и построить новые здания для размещения конструкторского отдела сектора опытного строительства (КОСОС) и завода опытных конструкций (ЗОК).

Александр Некрасов. Академику автор трудов по механике

Евгений Стоман. Руководитель летно-испытательной службы

Тимофей Сапрыкин. Руководитель отдела разработки шасси

Алексей Черемухин. Заместитель главного конструктора

Константин Полищук. Руководитель проекта

Георгий Озеров. Заместитель главного конструктора

В 1931 году Наркомат тяжелой промышленности принимает решение реорганизовать ЦАГИ. В августе институт объединяют с 39-м заводом при КБ, которое возглавляет Сергей Ильюшин. Туполев назначается помощником Ильюшина по ЦАГИ и центральному конструкторскому бюро (ЦКБ), но уже в мае следующего года следует новая реорганизация: ЦКБ преобразуется в секцию опытного самолетостроения (СОС), заместителем директора которой по ЦАГИ назначают С.В.Ильюшина. В состав СОС входит ряд подразделений, в том числе конструкторский отдел Туполева.

Однако в январе 1933 года ЦАГИ вновь обретает прежнюю самостоятельность. Начинает работу завод опытных конструкций. В числе первых построенных здесь самолетов – большой шестимоторный АНТ- 16/ТБ-4. К1934 году на ЗОКе действуют три самолетостроительные мастерские, которые размещаются в одном просторном сборочном цехе. Деятельность мастерских обеспечивают пять бригад конструкторов. К этому времени бригады конструкторов становятся специализированными. Если, скажем, до сих пор бригада В.М.Петлякова отвечала за проектирование крыльев для всех самолетов АНТ, то теперь она работает над определенной категорией самолетов. Вот как выглядела специализация конструкторских бригад:

Несколько бригад конструкторов было создано для решения конкретных задач, в том числе:

Упорядоченная таким образом структура снимала с Туполева часть обязанностей по осуществлению технического руководства и одновременно придавала больше полномочий и ответственности руководителям бригад, укрепляя их самостоятельность. В результате заметно возрастают темпы конструкторской работы.