Создание новой авиатехники в те годы регламентировалось Положением о порядке создания авиационной техники, согласно которому этапы «А» и «Б» Государственных испытаний авиационных комплексов проводились на двух базах: в Жуковском и Ахтубинске.
В 60-е годы испытания проходила не только авиационная техника, но и космическая. 15 февраля 1973 г. главком ВВС утвердил план мероприятий по выполнению постановления ЦК КПСС и СМ СССР о создании двухместного космического корабля «Союз-М», которому в 1975 г. предстояло стыковаться на орбите с американским КК «Аполлон». На ГНИКИ возложили организацию, обеспечение и совместное с промышленностью проведение комплексных испытаний систем жизнеобеспечения и шлюзования «Союза-М». Руководителем бригады был назначен инженер-испытатель Е.Н. Румянцев. Испытания проводились с участием специалистов из США и завершились успешно. Затем проводились тренировки с основным (А.А. Леонов, В.Н. Кубасов) и дублирующими (А.В. Филипченко и Н.Н. Рукавишников, Ю.В. Романенко и А.С. Иванченков, В.А. Джанибеков и Б.Д. Андреев) экипажами. Был выполнен большой объем работ по оценке авиационного оборудования. Несколько военных летчиков-испытателей стали космонавтами. Первым слетал в космос в 1968 г. на корабле «Союз-3» Г.Т. Береговой. В дальнейшем летчики-испытатели готовились к космическим полетам по программе «космонавт-испытатель», в свою очередь часть слушателей-космонавтов прошла в НИИ ВВС подготовку до уровня летчика-испытателя 2-го класса. Управления НИИ ВВС проводили испытания спасательной и поисковой техники спускаемых космических аппаратов, систем жизнеобеспечения, терморегулирования и медико-биологического оборудования.
В 1965 г. ГК НИИ ВВС переименовали в 8-й Государственный научно-испытательный Краснознаменный институт ВВС, а в 1967 г. Институту присвоено имя Валерия Павловича Чкалова. 21 сентября 1970 г. в ознаменование 50-летия Институт награжден орденом Ленина.
Наиболее интенсивная работа пришлась на период 70 – 80-х годов, когда на испытания поступили авиационные комплексы 3-го и 4-го поколения. За эти годы было проведено свыше 5000 государственных испытаний и 6000 специальных испытаний образцов авиационной техники и вооружения. Испытывались самолеты МиГ-23БМ, МиГ-25, МиГ-27, МиГ-29, Су-24, Су-27, Ту- 22М, Ту-160, Як-36, Ил-76М, Ан-72, Ан-26, Ан-124, Ан-32; вертолеты Ми-8, Ми-24, Ми-14, Ми-26, Ка-28, Ка-252. Огромный объем работ выполнен по оценке средств авиационного вооружения, оборудования, систем управления и обеспечения боевого применения, авиационного оснащения военно-морского флота.
В 1978 г. начальником ГНИКИ стал Л.И. Агурин. Л.И. Агурин пришел в испытатели непростым путем. В 1975 г. генерал-лейтенанта Агу- рина аттестовали на должность командующего Дальней Авиацией, но на аэродроме Белая при газовке двигателя на МиГ-23 неожиданно включился форсаж. Истребитель понесло на бомбардировщик Ту- 16, рядом с которым находилась тележка с бомбами. Столкновение самолетов привело к пожару и детонации бомб. Погибли люди, сгорело четыре Ту-16 и два МиГ-23. Генерал Агурин в это время находился в отпуске, тем не менее – понес наказание: был назначен с понижением в Чкаловский филиал НИИ ВВС, где отчасти заново начал свою военную карьеру. Пожалуй, именно на «период Агурина» напряженность испытательной работы в Ахтубинске достигла своего пика.
В декабре 1990 г. директивой ГНИКИ ВВС был переименован в Государственный летно-испытательный ордена Ленина Краснознаменный центр Министерства обороны СССР им. В.П. Чкалова.