Поликарпов встретил Ильюшина, выслушал его замечания по сборке машины. Так познакомились два человека, ставшие друзьями на всю жизнь, хотя встречались они и раньше — на Комендантском аэродроме в Петрограде.
Привезенный самолет использовался для разработки технологии производства, с отдельных деталей снимались чертежи. В архивах завода нет упоминаний об изготовлении всех чертежей деталей «Авро-504к». По-видимому, комплект документации с дореволюционных времен все же имелся.
Ввиду недостатка на вооружении современных самолетов первоначального обучения Главвоздухфлот постановил запустить «Авро-504к» в серийное производство с ротативным двигателем «Рон» (М-2) под обозначением У-3, замененное затем на другое — У-1. Конструкция машины мало отличалась от прототипа. Освоение У-1 было начато на авиазаводе № 5 в 1922 г. К лету 1924 г. ГАЗ № 5 построил 154 из 200 запланированных машин. Но после завершения серийного производства летающих лодок М-24 никаких других заказов у петроградского завода № 3 «Красный летчик» не было (его хотели даже закрыть), поэтому Главкоавиа принял решение передать производство У-1 на ГАЗ № 3. Там за 1923–1931 гг. было выпущено 566 У-1. Кроме того, за 1924–1930 гг. завод построил 83 морских поплавковых учебных самолетов МУ-1. Последние ограниченно использовались и в качестве разведчиков.
Машина долгое время (почти до 1935 г.) применялась для подготовки летчиков военной и гражданской авиации. Например, на 1 января 1931 г. в составе ВВС РККА числилось 269 У-1, из них 172 исправных.
Активная деятельность Н. Н. Поликарпова не осталась незамеченной. От Управления Военно-воздушного флота и Главкоавиа стали поступать предложения по разработке конструкции отдельных систем, хотя они и не отвечали в полной степени основным направлениям деятельности технического отдела. Николай Николаевич выполнял задания по созданию пулеметных установок, шасси.
Приходилось заниматься и капитальным ремонтом авиационной техники. Например, в декабре 1918 г. в ремонте на заводе «Дукс» находилось 11 «Ньюпоров», 5 «Фарманов», 12 «Вуазенов», 8 «Сопвичей», 1 «Шнейдер» — всего 37 самолетов.
Рост масштабов деятельности отдела побудил Поликарпова обратиться в 1920 г. к заводоуправлению с просьбой отпустить отделу велосипеды,
Работы в техническом отделе по копированию зарубежной техники, по использованию для ее производства отечественных материалов, имеющихся в наличии двигателей и оборудования послужили хорошей школой для молодого инженера, многому его научили, вселили уверенность в свои силы. В конце 1919 г. Н. Н. Поликарпов разработал свой первый проект трехмоторного самолета с моторами «Сальмсон» для перевозки четырех пассажиров экипажем из двух человек со скоростью до 150 км/ч. В его схеме и конструкции еще чувствуется влияние И. И. Сикорского. Это и неудивительно, ведь Поликарпов еще только делал свои первые шаги в самолетостроении. По-видимому, в основу проекта Поликарпов положил свой незащищенный дипломный проект. Реализовать его по ряду причин не удалось.