На АНТ-4 проводились эксперименты по заправке горючим в воздухе, а также испытывались первые ракетные ускорители взлета. В 1931 - 1932 гг. самолеты типа АНТ-4, снабженные отечественными ракетными двигателями, осуществляли полеты с комендантского аэродрома под Ленинградом. Двигатели были разработаны в газодинамической лаборатории, подчиненной Военному научно-исследовательскому комитету при Реввоенсовете Республики. Руководил разработкой ракетных двигателей (как жидкостных, так и пороховых) В. П. Глушко - один из основоположников отечественных ракетных двигателей.

В 1929 г. на созданном в том же конструкторском бюро самолете АНТ-9 "Крылья Советов" летчик М. М. Громов совершил полет по европейским столицам, в котором принимали участие корреспонденты центральных газет. Однако буржуазные круги на Западе с опасением встретили появление советского самолета. В частности, в одном сообщении из Франции говорилось, что аэродром был окружен усиленными нарядами полиции, багаж прибывших подвергли самому тщательному осмотру. Иными словами, друзья радовались, а враги не могли скрыть досады. И тем не менее полет советских летчиков находился в центре внимания печати всего мира, особенно в связи с тем фактом, что самолет АНТ-9 был построен в рекордно короткий срок - четыре с половиной месяца.

Проблема создания тяжелых машин была весьма актуальной как для военной, так и для гражданской авиации. Первенство в их строительстве держала наша страна. Конструкторское бюро во главе с А. Н. Туполевым вело работы по созданию АНТ-6 (ТБ-3). 22 декабря 1930 г. самолет впервые поднялся в воздух. Испытания продолжались довольно длительный период. Таких тяжелых бомбардировщиков ни одно государство не имело не только в производстве, по даже в проектах.

По летно-тактическим данным ТБ-3 существенно превосходил зарубежные тяжелые бомбардировщики. Полезная масса самолета составляла 18,8 т, скорость - 288 км/ч, потолок - 7740 м, дальность - свыше 2500 км, массовая отдача - до 40% взлетной массы. Эти показатели долгое время оставались непревзойденными.

Внедрение в серийное производство и постройка более 800 тяжелых машин ТБ-3 стали возможны в результате значительного расширения и реконструкции заводов цельнометаллического самолетостроения, а также благодаря развитию промышленности легких сплавов. Упорство и настойчивость, проявленные А. Н. Туполевым в период развертывания серийного производства на заводе, позволили быстро вооружить этими самолетами так называемые тяжелые бомбардировочные бригады. Эти соединения АОН в тридцатые годы составляли ударную силу нашей бомбардировочной авиации. В целях стабилизации положения на дальневосточных границах страны туда были направлены соединения этих могучих, хорошо защищенных машин, способных нести огромную по тому времени бомбовую нагрузку.

Воздушные корабли ТБ-3 служили и другим целям: на них совершались полеты с миссией доброй воли в Прагу, Париж и Рим. Надо было видеть восторг и энтузиазм трудового народа Франции, который пришел приветствовать посланцев Страны Советов. Никакие кордоны полиции и администрации аэропорта Бурже не могли удержать огромной массы людей.

В связи с этим нельзя не вспомнить о том большом внимании, которое уделял организации перелетов и их подготовке начальник Военно-воздушных сил РККА Яков Иванович Алкснис. Вдумчивый, серьезный, исключительно точный и собранный, он был организатором многих важных мероприятий, в том число агитационных, демонстрационных и рекордных перелетов. Я. И. Алкснис участвовал также в руководстве спасением экипажа и пассажиров затертого льдами корабля "Челюскин".

Большевик с дореволюционным стажем, общевойсковой командир, Алкснис уже в зрелом возрасте научился летать, что помогало ему с глубоким знанием дела осуществлять руководство Воздушным Флотом. В своих требованиях и предложениях по вопросам развития авиационной техники он уделял много внимания контролю за ее испытаниями, которые проводились в НИИ ВВС РККА, находившемся в то время на Центральном аэродроме в Москве. Дальновидными оказались его суждения о развитии двигателей водяного и воздушного охлаждения, что подтвердилось впоследствии во время Великой Отечественной войны.

Большим событием в нашей стране явился рекордный перелет М, М. Громова, А. И. Филина и И. Т. Спирина на самолете АНТ-25, который был построен с отечественным мотором А. А. Никулина в ЦАГИ под руководством А. Н. Туполева. Приказом по ЦАГИ от 8 апреля 1932 г. П. О. Сухой был назначен ответственным руководителем бригады по проектированию и постройке самолета РД. Трехместная машина АНТ-25 имела двойное управление. Кабина отапливалась воздухом, нагретым отработавшими газами двигателя.

Для уменьшения аэродинамического сопротивления наружные поверхности самолета были обтянуты тканью вместо применявшейся в то время гофрированной поверхности. Крыло самолета имело очень большое удлинение, т. е. большой размах. Это позволило уменьшить мощность двигателя, а следовательно, уменьшить расход топлива, что очень важно для длительных полетов. На случай вынужденной посадки на воду в крыле размещались прорезиненные баллоны, наполненные воздухом, что обеспечивало самолету достаточную плавучесть.

Для взлета этого тяжелого самолета на аэродроме грунтовая полоса была заменена бетонной взлетно-посадочной полосой, на которой устроена специальная "горка" для сокращения длины разбега.

Большая предварительная работа была проведена по определению взлетных характеристик самолета при различных количествах топлива. Для этого на трассе взлета были установлены фотоаппараты, а по краю дорожки через каждые 50 м находился наблюдатель, который в момент прохождения машины через створ засекал время, а фотоаппараты непрерывно фиксировали положение самолета относительно полосы. Таким образом, по координатам и отметкам времени определялись длина и время пробега. Следует заметить, что, когда самолет разбегался, а его крыло проносилось почти над головой наблюдателя, от них требовалось очень большое хладнокровие.