同年，著名的米格飞机设计局、苏霍依飞机设计局、雅科夫列夫飞机设计局和拉沃契金飞机设计局相继独立组建。它们后来成为苏联航空设计集团的几大擎天柱。
由于希特勒已在欧洲燃起战火，所以斯大林命令新上任的航空工业人民委员 А.И.胡沙林要“不惜生命代价”地生产出更多更好的飞机来。在这一进程中，中央空气流体动力学研究院在新机开发和指导生产的过程中发挥了不可估量的巨大作用。
当时，全苏已经拥有 28 家飞机工厂、14 家航空发动机工厂和 32 家航空附件厂。
在卫国战争前夜，米格-3（Миг-3）、雅克-1（Як-1）、拉格-3（Лагг-3）战斗机、伊尔-2（Ил-2）攻击机和彼-2（Пе-2）轰炸机已经进入最后试飞或试生产阶段，它们后来都发展成为二战中苏联海空军航空兵的主力机种。
Pe-2
作为最早的火箭推进飞行实验，一架滑翔机在 ORM-65 液体火箭发动机的推动下实施了成功的动力飞行，这是后来饮誉全球的苏联航天泰斗 С.П.科罗廖夫的处女作。
在民航方面，1939 年的苏联政府，已经使它的国内航线总里程从十年前的 10,700 公里增长到 36,255 公里。为彻底提升民航国产飞机的总体制造水平，苏联开始仿制美国 24 座的 DC-3（即后来的里-2/Ли-2 型）。
Li-2
到卫国战争爆发之前，苏联已经投产的国产军用飞机包括了 Р-1（爱尔-1，即 DH-9A）、Р-3、ТБ-1（特勃-1）、И-3（伊-3）、Р-5、ТБ-3、И-5、И-15、И-16、РД（爱尔德）和 СБ（斯勃）等型号。
在航空科技研究方面，至三十年代末，苏联已经取得的成果中包括了诸如张臂式单翼布局、高翼载（140-180 公斤/平方米）机翼、双凸翼型和薄机翼、流线型密闭座舱、承力蒙皮和埋头铆钉结构、可收放式起落架、减阻环形发动机整流罩、变距螺旋桨、单台功率 1,000-2,500 马力和重功比小于 0.5 公斤/马力的新型活塞式发动机、重型全金属飞机、无尾实验飞机和实用型水上巡逻飞机等项目。……
1941 年 6 月 22 日星期天，对苏联人民来说是个灰暗的耻辱之日。德寇以迅雷不及掩耳之势大举入侵苏联，在同时袭击 66 个机场的同时，一夜之间击毁了她 70%（1,200 架）的军用飞机。从此，苏联举国上下投入到艰苦卓绝的反法西斯战争中去。而此前苏维埃政权为航空事业所打下的物质基础，开始真正发挥其巨大效能。并为最终战胜法西斯提供了后勤保证。尽管到 1942 年末，苏联空军在西线的制空权一直处于劣势，但苏联人民没有屈服。苏联航空科研机构和航空工业面临突如其来的战争所带来的巨大生产需求，很快就调整好各种关系，竭尽全力地投入到了为红军提供更多更好的航空装备的总动员中……
6 月 27 日，以人民委员 А.И.沙胡林为首的（航空工业）后撤委员会立即为工厂的东迁做出了各种安排。与之同时，波里卡尔波夫、雅克夫列夫和苏霍伊飞机设计局被安排撤退到新西伯利亚地区；彼德良柯夫设计局被迁往喀山；伊留辛设计局和制造米格飞机的工厂被搬至古比雪夫；而图波列夫和米雅西舍夫这两家“拘留型”设计局（肃反运动的产物）则受命迁移到鄂木斯克地区。大约到年底，大部分飞机生产线已重新投入运转。中央还及时对各家工厂下达了 1942 年的生产任务。
7 月 27 日，苏联人民委员会又做出了一项重要决议，即：“发展航空工业，加速新工厂建设”。在生死存亡的危急关头，苏共中央做出了意义重大的英明决策。
同时，为解决燃眉之急，在 9 月底召开的苏美英莫斯科会议上，英国和美国同意向苏联提供租赁武器以及援助战争物资。作为回报，苏联将向上述两国提供战略原料。会后不久，美国总统即获得一项授权，他可以向在防御上认为重要的同盟国提供军援。（苏联政府在德国入侵仅 8 天后就向美国提出了紧急军援的请求）
处于战争形势之逼迫，苏联航空工业在完成极其艰巨的搬迁重建任务以后，在飞机的产量方面很快就创造了奇迹。1942 年元月，其月产量就从过去的 1,000 架增加到 1,300 架。到了 4 月份，生产能力进一步大幅度上扬，到年底，共交付军机 25,240 架，这相当于 1941 年全年在役作战飞机总和的 210%！而且是同期德国飞机年产量的 170%，基本满足了前线的需要。1942 年秋后，苏共中央决定集中力量优先生产拉（Ла）和雅克（Як）两大系列战斗机。
随着德国空军功率更大的 Bf 109G 型战斗机在东线战场的投入，苏联国防委员会坐不住了。它在 1942 年 5 月召开了一次专题会议，讨论如何进一步提高战斗机产量的问题。而且其前提是至少应在产量不减的情况下提升飞机的作战性能。作为一种有效的解决办法，改进后的 М-105ПФ 型发动机被迫不及待地装上了新出厂的飞机。
1942 年 5 月 15 日，试飞员Г.Я.巴赫奇万吉上尉试飞了一架装有 Д-1-А-1100 液体火箭发动机的 “比-1”（Би-1）型喷气推进飞机，飞行共持续了 3 分零 9 秒。这说明对于“先进推进系统”的研究并未因战争而停顿，而只是放慢了进程而已。与之同时，ЦАГИ 的 Л.И.谢尔夫院士发表了关于超音速分析系理论的研究报告，这些预研项目，为十年后苏联航空动力的大发展积累了技术储备。为了证明当时所做过的努力，还有一个小小的插曲：为了能够实现将一台由 А.М.留利卡设计的 РД-1 型喷气式发动机安装在一架拉格-3（Лагг-3）战斗机上进行试验的梦想，设计师自告奋勇冒险重返已经遭到包围的列宁格勒市基洛夫工厂，成功地取出撤走前被埋在地下的全套图纸……后来，终于在 1944 年实现了改装。
Bi-1
是苏联和德国发明和成功应用了世界上最早的对地攻击机，它们的杰出代表作是（Ил-2）和容克 。伊尔-2 的生产和使用在战时的苏联得到了高度的重视。举例而言，在 1941 年，该机产量只占全苏飞机产量的十分之一，而到了 1942 年，已上升为各种机型产量排行榜上的第三名（仅次于两种主战战斗机），在这一年内所生产的该机数量已是 1941 年的足足四倍！国防委员会认为，伊尔-2 是“苏联特有的机型，必须充分发挥其作用”。所以，到 1945 年战争结束时，每 4 架下线的飞机中间，起码有一架是伊尔-2。她被斯大林褒奖为：“空军需要伊尔-2，就像需要空气和面包一样”。当时，为了确保该机的正常生产，甚至下令 24 号伏龙芝发动机工厂中止继续为米格-3（一种战时失宠的战斗机）生产 АМ-35 水冷发动机，而集中有限的资源为伊尔-2 生产更多的 АМ-38。作为伊尔-2 的生产总调度，沙胡林还专门派了一个副手来担当。