В марте 1937 г. приказом по НКОП И.Т. Клеймёнов, его заместитель, ряд ведущих инженеров и лучших работников института за выдающиеся достижения в деле разработки новых образцов вооружения РККА были награждены большими денежными премиями, а летом 1937 г. И.Т. Клеймёнов вместе с Г.Э. Лангемаком был представлен к награждению орденом Ленина, а В.П. Глушко – к ордену Трудового Красного Знамени. Но этому не суждено было сбыться. Начались репрессии, положившие конец нормальной работе института. 2 ноября 1937 г. И.Т. Клеймёнов и его заместитель Г.Э. Лангемак были арестованы как «враги народа». Новое руководство НИИ № 3 НКОП заняло позицию недоверия ко всему, созданному предшественниками. Оно не верило в успех созданного оружия до тех пор, пока 20 августа 1939 г. не произошли события в районе реки Халхин-Гол, когда японская авиация испытала на себе действия ракетных снарядов PC-82-мм.
В личном деле И.Т. Клеймёнова, хранящемся в РГВА, в «Карточке для отметки в личном деле о присвоении военного звания и прохождения службы», отсутствует отметка о его переводе в ЦАГИ, как нет и приказа об его увольнении из института. Автором пересмотрены все секретные и несекретные приказы НКО по личному составу армии, хранящиеся в РГВА. За весь 1937 г. обнаружен только приказ НКО СССР по личному составу армии № 3898 от 3 декабря 1937 г. об его увольнении вовсе от службы. Среди них нет и приказа о назначении нового директора института. Данные факты не подтверждают появившейся в публикациях последнего времени информации о существовании приказа об увольнении И.Т. Клеймёнова из института. Причина же появления информации о переводе в ЦАГИ в том, что И.Т. Клеймёнов договорился о переходе с начальником ЦАГИ – Н.М. Харламовым, но из-за ареста не успел осуществить задуманного. Когда же его арестовали, то он написал новую должность, на которую не был назначен, а соответственно не проработал ни одного дня. Кроме того, в приказе по личному составу армии от 3 декабря 1937 г. И.Т. Клеймёнов идет под номером 1, а следом за ним идет Г.Э. Лангемак, как главный инженер, тогда как, если бы И.Т. Клеймёнов работал бы в ЦАГИ, то и шел бы он не одним приказом с Г.Э. Лангемаком, а одним приказом с Н.М. Харламовым, который был подписан на несколько дней позже.
Однако только теперь, когда появился доступ к архивам следственных органов, на основании этих документов можно точно сказать, что произошло на самом деле.
Незаконно арестованный 2 ноября 1937 г., он в течение 43 дней терпит издевательства следователей и только 15 декабря дает первые показания.
В деле отсутствует постановление на арест, подписанное прокурором, и какие-либо еще юридически оформленные документы, хоть как-то объясняющие истинную причину ареста, т. к. на момент ареста И.Т. Клеймёнова никаких документов против него не было. Выходит, что И.Т. Клеймёнов был арестован и погиб ни за что.
Постановление об избрании меры пресечения (опять же, без подписи прокурора), датировано 3 декабря 1937 г., когда против И.Т. Клеймёнова были выбиты показания из бывшего сотрудника Берлинского торгпредства Рубинчика, являющиеся чистейшим вымыслом.
В деле имеются два протокола допроса от 15 и 16 декабря 1937 г., один фантастичнее другого, при этом, читая оба документа, видно, что люди, записывавшие это, были совершенно безграмотными. Перечислялись не связанные между собой лица, некоторые из которых, как выяснилось при реабилитации, оказались выдуманными. Ни одной очной ставки, ни одного допроса по делу другого лица, ни одного конкретного факта вредительства, только общие, ничего не значащие фразы.
Из воспоминаний Л.И. Клеймёновой – младшей дочери И.Т. Клеймёнова, со слов М.А. Шолохова известно, что ее отец во время одного из допросов дал по морде следователю в ответ на его обвинения в измене Родине.
Что же касается его поведения на дальнейших допросах, то о нем мы уже никогда не узнаем, кроме тех двух, о которых написано выше. Судя по их содержанию, И.Т. Клеймёнова неоднократно избивали и силой заставляли произносить в слух написанное С.М. Луховицким.
И в завершении всего следователь С.М. Луховицкий, «шивший» дело И.Т. Клеймёнову, в своем обвинительном заключении, подписанном 31 декабря 1937 г., утверждает, что Иван Терентьевич
10 января 1938 г. состоялось закрытое судебное заседание Военной Коллегии Верховного Суда Союза ССР, на котором ему были предъявлены те же обвинения, что и раньше. На суде он отказался от всех показаний, данных ранее. Ему зачитали показания М.А. Рубинчика (от 14 ноября) и Г.Э. Лангемака (от 15 декабря), на которые следствие и опиралось.