Тихою весняною ніччю 1941 року в тісному авіаційному тирі Центрального аеродрому, що розташовувався в ту пору в дальньому кутку льотного поля, в районі нинішнього стадіону ЦСКА, готували до стрільби новий винищувач з небувалим могутнім озброєнням - трьома гарматами і чотирма кулеметами.

У 1938 р. в конструкторському бюро А.С. Яковлєва почали опрацьовувати проект нового дерев'яного двомісного літака З двома двигунами М-103 потужністю по 960 к.с., який міг бути прийнятий на озброєнні відразу в трьох варіантах: винищувача, швидкісного бомбардувальника і ближнього розвідника.

З першотравневого параду 1939 р. молоде конструкторське бюро А.С.Яковлєва, що ефектно продемонструвало швидкісні якості свого літака № 22, опинилося у ряді провідних конструкторських бюро СРСР. Незабаром після цього показу А.С.Яковлєв був запрошений в Кремль, де в числі інших керівників конструкторських колективів отримав завдання на споруду швидкісного винищувача.

На авіаційному святі в день Повітряного Флоту 18 серпня 1940 року над аеродромом Тушино в числі нових літаків пролетів дослідний швидкісний винищувач И-21 (заводське позначення ІП-21), створений групою інженерів одного з літакобудівних заводів під керівництвом М.M.Пашиніна.

Літак будувався протягом 1934 р. Конструктивно він багато в чому повторював И-16. Крило з лонжеронами із сталевих, хромомолібденових труб з дюралевим поперечним набором і полотняною обшивкою оснащувалося розрізними диференціальними елеронами, здатними на посадці відхилятися вниз і частково виконувати роль закрилків.

Вже до літа 1933 року літак, що отримав робоче позначення ЦКБ-12, знаходить реальні риси. Низькоплан з веретеноподібним фюзеляжем, закритим ліхтарем кабіни і прибираним шасі був представлений в двох варіантах капотування двигуна: з кільцем Тауненда і капотом NACA Аеродинамічні продування показали переваги другого варіанту - на нім і зупинилися.

Майже одночасно з И-14, над яким працювала в ОКБ А.Н.Туполева бригада П.О.Сухого, конструкторський колектив, очолюваний Н.Н.Полікарповим, передав на випробування новий маневрений винищувач И-15.

Проектування літака "С" почали з розробки спарених двигунів М-100 в 1936 р. У 1937 р. був оформлений ескізний проект літака, а в червні 1938 р. почалася споруда ближнього бомбардувальника "С" із спареними двигунами М-103, яка закінчена зимою 1939 р. Літом 1939 р. льотчик Борис Миколайович Кудрін почав перші випробувальні польоти на машині "С".

Двомоторний або дальній винищувач ДІ-8 (по тодішній термінології - крейсер, що "літає") був створений на основі середнього бомбардувальника СБ (АНТ-40). Аналогічну переробку за замовленням УВВС провело ОКБ-39 С.В.Ільюшина, побудувавши перед початком другої світової війни малу серію літаків супроводу ДБ-3СС (у двох варіантах озброєння на базі серійного дальнього бомбардувальника ДБ-3 (ЦКБ-30) для застосування їх в сумісних бойових порядках.

В середині 1920-х, в епоху розквіту біпланів, ВВС багатьох країн приділяли помітну увагу розробці двомісних одномоторних винищувачів і багатоцільових літаків. По максимальній швидкості і маневреності вони практично не поступалися одномісним біпланам, оскільки при достатньо високому рівні досконалості конструкції, досягнутому до цього часу, частка лобового опору турелі і стрілка разом із збільшенням площі крил і загальної маси літака були незначні.