В конце 1929 г. этим авиационным специалистам, в числе которых находился Н.Н. Поликарпов, предложили «искупить свою вину перед трудовым народом» - заняться в условиях несвободы проектированием самолетов. При отсутствии выбора большинству заключенных пришлось длительное время продолжать свою профессиональную деятельность за тюремным забором. За создание опытного истребителя ВТ-1ЦИ-5) и проектирование нескольких других новых образцов летательных аппаратов конструкторов освободили. 7 июля 1931 г. Президиум ЦИК СССР принял решение об амнистии группы осужденных, в том числе и Поликарпова. Что касается предъявленных ранее обвинений, то они остались, как многие годы оставался в силе приговор в отношении конструктора. Лишь спустя два с половиной десятка лет Верховный суд СССР признал неправомерность обвинений в адрес Поликарпова и отменил решение Коллегии ГПУ.
После освобождения конструктор работал в Центральном конструкторском бюро на территории московского авиазавода № 39. В этот период Поликарпов руководит конструкторской бригадой № 3, где проектирует истребители И-11 и И-13, которые, однако, не доводились до практического воплощения. После реорганизации ЦКБ он возглавляет конструкторскую бригаду № 2, в которой разрабатываются истребители ЦКБ-3(И-15)иЦКБ-12 (И-16). Указанные машины стали несомненным успехом конструктора и в период 1930-х гг. являлись основными боевыми истребителями, состоящими на вооружении ВВС Красной Армии.
В период 1930-х годов Николай Поликарпов проектирует множество самолетов различных конструкций, описание которых приводится в предлагаемой читателю книге. За создание истребителей И-15иИ-16в 1935-м его награждают орденом Ленина, а через год орденом Красной Звезды. В 1937 г. Н.Н. Поликарпова избирают депутатом Верховного Совета СССР, в этот период он является руководителем наиболее работоспособного и продуктивного конструкторского бюро. В 1940 г. Поликарпову присуждается ученая степень доктора технических наук, присваивается звание Главного конструктора высшей, первой категории. В том же году ему присвоили звание Героя Социалистического Труда, а через год присуждается Сталинская премия.
Благодаря значительному авторитету и влиянию Н.Н. Поликарпова на советское самолетостроение его кандидатуру выдвинули для баллотирования в действительные члены Академии наук СССР. При подготовке документов, представленных в АН СССР, Н.Н. Поликарпов так оценивал свой вклад в развитие отечественного самолетостроения в период с 1918 по 1943 год:
1. Разработка в 1920-1921 гг. обтекаемых зимних лыж для тяжелых самолетов («Илья Муромец», DH-4).
2. Создание в 1923-1924 гг. первого в СССР истребителя-моноплана свободнонесущей схемы (И-1).
3. Создание первой в СССР конструкторской организации по опытному самолетостроению, основанной на специализации отдельных этапов проектирования, а также разработка методики проектирования, постройки и испытания опытных машин (1923-1925 гг.).
4. Разработка в 1923-1926 гг. первой в СССР методики расчета самолетов на прочность, а также методики производства статических испытаний.
5. Разработка методики расчета продольной статической устойчивости самолета (1924-1926 гг.).
6. Исследование штопорных свойств самолетов (1925- 1929 гг.).
7. Освоение впервые в СССР отечественного дюралюминия и использование его в конструкциях самолетов (1923-1926 гг.).
8. Разработка принципов установки (впервые в СССР) всех типов отечественного авиационного стрелкового и пушечного оружия (ПВ-1, ШКАС, ШВАК-12,7 мм, ШВАК 20 мм, УБС и др.) и освоение его в серийных конструкциях.
9. Установка первым в СССР всех новых отечественных авиамоторов, а также некоторых зарубежных.
10. Создание первого в СССР фанерного фюзеляжа типа монокок.
11. Создание безопасного для полетов самолета первоначального обучения У-2.
12. Разработка рациональных типов капотов для моторов М-22, М-25, М-62, М-88, М-90, М-82, М-71.
13. Создание убирающегося в полете шасси для истребителя-моноплана и биплана.
14. Создание первого в мире убираемого лыжного шасси для истребителя-моноплана и биплана.
15. Первая в мире установка синхронного пушечного оружия.
16. Установка и отработка в воздухе (впервые в СССР) авиационных пушек калибра 37 мм.
17. Разработка подвесных пулеметных батарей для истребителей.
18. Разработка и освоение в серийном производстве сбрасываемых в полете бензобаков из недефицитных материалов (железо, фанера, фибра и др.).
19. Разработка высотных самолетов; первый в СССР мировой рекорд высоты 14 475 м (летчик В.К. Коккинаки, самолет И-15).
20. Разработка в 1937-1939 гг. гермокабин различной конструкции.
21. Установка (впервые в СССР) пушек, стреляющих через полый вал редуктора мотора жидкостного охлаждения.
22. Создание первого в СССР мотопланера большого тоннажа (МП)
23. Создание первой в мире скрытой в фюзеляже антенны для истребителя (И-185).