В начале 1918 года было сформировано Управление военно-воздушного флота, куда уже в марте был зачислен конструктор Николай Поликарпов. После переезда управления в Москву вместе с правительством он также оказался в столице нового государства. В неразберихе хозяйственной разрухи Управлению военно-воздушного флота приходилось нелегко. Николая Николаевича решили назначить в соответствии с его специальностью и опытом начальником производственного отдела на бывшем велосипедном заводе <Дукс>, переключившемся на производство самолетов. Ему подчинялись конструкторские подразделения, лаборатории, подготовка производства и летно-испытательная станция. В 1919-1920 гг. из цехов "Дукса" выкатывали на летное поле французские "Ньюпоры" типов 17 и 24, "Фарманы-30" и английские "Де Хэвилленды".

Поликарпов вспоминал: ":На заводе "Дукс" я вплотную познакомился с французской техникой: Здесь же конкретно приложил свои знания английского языка, так как мне пришлось строить по разрозненным английским чертежам самолет "Де Хэвилленд-4" (под мотор "Фиат-12"). Здесь же началась более или менее широкая работа по конструированию лыж, моторных установок, оружия и т. д. Моя работа состояла первое время в переконструировании этих самолетов под имеющиеся моторы, под отечественное оружие и наши технические и технологические условия. Одновременно приходилось проектировать и строить под эти самолеты лыжи, винты, установки стрелковые и бомбовые и прочее, а также заменять одни моторы другими:>

Так приобретался конструкторский и производственный опыт - идеальное сочетание для специалиста авиастроения. Ну и, разумеется, пришла мысль построить самолет лучше французского.

Одной из первых взлетевших машин Н. Поликарпова стал истребитель ИЛ-400 (И-1, представлявший собой свободнонесущий низкоплан деревянной конструкции с полотняной обшивкой крыла и фюзеляжа). В ходе работы над самолетом стало ясно, что прежде, чем строить и испытывать машину, необходимо сделать ее модель для продувки в аэродинамической трубе. А это даст возможность достоверно определить характеристики будущего самолета. Со временем это стало обязательным при создании летательных аппаратов.

Во время испытания И-1 появлялись самые неожиданные случаи. Известный покоритель штопора летчик-испытатель К. Арцеулов вспоминал, что пока самолет разбегался по земле, все было нормально. Однако едва произошел взлет, как стал задираться нос. Все круче и круче: Усилия летчика на ручку управления были столь велики, что сломалась спинка кресла. После выключения двигателя истребитель завис на высоте 16-20 м, а затем, накренившись, упал на землю. Исследования в аэродинамической трубе показали, что самолет оказался продольно неустойчив, а также имел тенденцию сваливания на крыло, переходя в штопор.

Поликарпову только что исполнился 31 год. Дальнейшие исследования в аэродинамической трубе ЦАГИ на приспособлении К. Ушакова позволили проследить не только за поведением модели на подвеске в трубе при перемещении центра тяжести модели, но и оптимизировать его положение. Доводочные работы помогли первому истребителю Поликарпова "встать на крыло", и после удачных летных испытаний в 1925 году он пошел в серийное производство.

При взлетной массе 1530 кг максимальная скорость достигла 264 км/ч, а потолок составил 6750 м. Это была первая крупная победа Поликарпова. До принятия на вооружение И-1 у ВВС были только иностранные самолеты или же их отечественные копии.

Вскоре Николаем Поликарповым были спроектированы и построены: истребители 2ИН-1, И-3, И-6; разведчики Р?1, Р-4, Р-5, МР-1; бомбардировщики 2БЛ-2, ТБ-2; учебные и переходные самолеты У-2, 2УБ?3, П-1, П-2; пассажирский ПМ-1. Разработано более 45 проектов новых машин: истребители, разведчики, бронированные штурмовики и др. Отдельные образцы опережали по характеристикам самолеты КБ ЦАГИ. Необходимо отметить, что поликарповское КБ не имело права строить цельнометаллические конструкции - в соответствии с договором между ЦАГИ и Главкоавиа. В 1925 году Поликарпов получил в качестве опытной базы завод №25, что позволяло ему реализовывать свои разработки.

Все рухнуло 24 октября 1929 года. Поликарпов был арестован в своей московской квартире. Это не было неожиданностью для него. Грозовые тучи над Николаем Николаевичем сгущались уже давно. В "сообщениях", поступающих в органы, ему припоминали все: и якобы плохой характер, и его золотой крестик на груди, ни от кого не скрываемый. Главными же причинами были зависть бездарей и карьеристов, его самостоятельность и независимая позиция в вопросах создания самолетов. В 1928 году начальник ВВС П.И. Баранов дал указание подготовить специальный отчет, содержащий опыт создания истребителей И-1 и И-2, с целью избежать ошибки в организации опытно-конструкторских работ. Также ставилась задача показать, что некоторые конструкторы при проектировании самолетов применяют методы, свойственные "частно-капиталистической лавочке". И эти материалы будут задействованы в процессе следствия.

Когда в 1929 году потерпел катастрофу первый серийный экземпляр истребителя И-3, репрессировали инженеров завода №1 В.В. Калинина и И.М. Косткина. Поликарпова же обвинили в передаче для серийного производства "сырых" самолетов. Николай Николаевич старался не предпринимать шагов, которые могли бы спровоцировать его арест. Так как он не стал гарантировать некоторые тактико-технические характеристики создаваемого истребителя И-7. Однако это вызвало раздражение у руководства авиационной промышленности, и на Поликарпова повесили обвинения в саботаже.

Во внутренней тюрьме на Лубянке у него были отобраны даже личные письма. Обвинение гласило, что он участник контрреволюционной вредительской организации. Естественно, никакой вины Николай Николаевич не признал, но это оставили без внимания, и после недолгого следствия он был приговорен к расстрелу "как социально чуждый элемент".

Время для смертника тянулось медленно. Дочь Поликарпова, Марианна Николаевна, вспоминала: "Мама носила ему передачи и после первого свидания пришла домой сама не своя: когда его вывели к ней, он все время озирался и прятал голову в плечи: видимо, его били". Сохранилось его письмо от 14 декабря 1929 года, адресованное жене и дочери: <Я все время беспокоюсь, как вы живете, как ваше здоровье, как вы переживаете наше общее несчастье. Об этом не стоит и вспоминать, я совсем убит этим горем. Изредка ночью или рано утром я слышу звуки жизни: трамвай, автобус, автомобиль, звон к заутрене, а в остальном моя жизнь течет монотонно, удручающе. Внешне я живу ничего, камера сухая, теплая, ем сейчас постное, покупаю консервы, ем кашу, пью чай, или, вернее, воду. Читаю книги, гуляю по 10 минут в день: Я все время вас вспоминаю, мысленно к вам путешествую: Скоро будет 2 месяца, как я арестован, и меня исключат из списков завода. Через 1,5 месяца будет 7 лет нашей свадьбы, а я встречу это в тюрьме!.. Мне очень хочется поесть картофеля, но, к сожалению, негде купить. Поэтому ем кильки и осетрину. Булку тоже не удается купить. Ну, это все пустяки: Помолись за меня св. Николаю, поставь свечку и не забывай про меня:"