В середине мая по решению правительства завод № 125 перешел на серийное производство бомбардировщиков СБ, а выпуск самолетов И-14 был прекращен. В результате из 180 заказанных ВВС истребителей И-14 завод № 125 выпустил 18 машин, и еще четыре И-14 изготовил завод № 153 (г. Новосибирск).

Завод № 153 введен в строй в 1936 г. и с 1936 г. серийно выпускал самолеты И-14, И-16, УТИ-4 и другие.

28 мая 1936 г. постановлением Совета Труда и Обороны СССР «О научно-исследовательском экспериментальном институте ЦАГИ» было определено, «...что основной задачей ЦАГИ является обеспечение авиационной промышленности научно-технически проверенными данными..., позволяющими производить выпуск технически совершенных самолетов...»

Одновременно из ЦАГИ выделили конструкторское бюро и ЗОК и на их базе создали самостоятельную единицу, подчиненную непосредственно ГУАП НКТП СССР. Во исполнение этого постановления в начале июля первым заместителем директора ЗОК и начальником конструкторского отдела назначили В.М. Петлякова, а заместителями начальника КО стали: С.Л. Берг и П.О. Сухой.

Неудача С.А. Леваневского и его отказ от трансарктического перелета на самолете РД поставили под сомнение дальнейшую судьбу этого уникального самолета. Положение спас В.П. Чкалов, согласившийся возглавить экипаж и выполнить сорванный полет. Но сначала, для проверки надежности машины, экипажу в составе: В.П. Чкалова, Г.Ф. Байдукова и А.В. Белякова, разрешили выполнить полет на РД-2 в Арктической зоне СССР по так называемому «Сталинскому маршруту»: Москва — остров Виктория — Земля Франца-Иосифа — Северная Земля — бухта Тикси — Петропавловск-на-Камчатке — Николаевск-на-Амуре — Рухлово — Иркутск, протяженностью около 11000 км.

Перелет начался 20 июля 1936 г., но 22 июля, из-за исключительно сложных метеоусловий, В.П. Чкалов вынужден был прекратить полет. Самолет приземлился на острове Удд (ныне остров Чкалов) в Сахалинском заливе. За 56 часов 20 минут экипаж преодолел расстояние в 9374 км. Самолет полностью подтвердил возможность осуществления полета через Северный полюс в Америку.

13 августа 1936 г. Центральный Исполнительный Комитет Союза ССР постановил: «За отличную работу и выдающиеся достижения, связанные с постройкой самолета АНТ-25, его испытаниями и организацией перелета Москва — Николаевск-на-Амуре... наградить: орденом Знак Почета...

2.  Сухого Павла Осиповича — инженера-конструктора, руководившего проектированием «АНТ-25», ранее награжденного орденом Красной Звезды.

3.  Фомина Николая Александровича — ведущего инженера по конструированию самолета ЦАГИ....»

20 августа летчик-испытатель М.Ю. Алексеев на самолете ДБ-2 дублер с бомбовой нагрузкой 1000 кг совершил беспосадочный перелет по маршруту: Москва — Омск — Москва, пролетев 4955 км за 23 часа 20 минут со средней скоростью 213 км/ч.

В сентябре 1936 г. завод № 18 получил задание на серию самолетов ДБ-3, в связи с чем прекратились работы по ДБ-2, а имеющийся задел деталей по самолетам был передан ЗОК, с обязательным выпуском двух экземпляров ДБ-2 к 1 января 1937 г. Одновременно началось свертывание программы по самолету ДБ-1. В результате из 62 заказанных ВВС самолетов ДБ-1 завод № 18 выпустил только 13 машин.

В ноябре 1936 г. самолеты РД-2 и АНТ-35 экспонировались на авиационной выставке в Париже.

В ноябре на серийном самолете АНТ-36 РДД № 188 успешно завершились 50-ти часовые государственные испытания авиационного дизеля АН-1, предназначенного к серийной постройке и установке на самолеты ТБ-3, ДБ-А и др.

В конце декабря Совет Труда и Обороны СССР утвердил предложение ГУАП НКОП о постройке дальнего штурмовика-разведчика с мотором АМ-34ФРН в трех вариантах конструкции (цельнометаллическом, смешанном и деревянном). Постановление СТО рекомендовало включить эти самолеты в план опытных работ на 1937 г. со сроком выхода их на испытания в августе 1937 г.

Бригаде П.О. Сухого надлежало спроектировать и построить данную машину в дюралевом (цельнометаллическом) исполнении на базе американских технологий. В процессе создания самолет имел ряд обозначений: «Иванов», СЗ — «Сталинское задание», ББ-1 (ближний бомбардировщик).

Накануне нового 1937 г. приказом по НКОП СССР Главное управление авиационной промышленности (ГУАП) было переименовано в Первое Главное управление (ПГУ) НКОП СССР, а завод опытных конструкций (ЗОК) получил наименование завод №156 НКОП СССР.

В начале 1937 г. летчики В.П. Чкалов, Г.Ф. Байдуков, В.А. Беляков, М.М. Громов, А.Б. Юмашев и С.А. Данилин обратились в правительство с просьбой разрешить перелет в Америку через Северный полюс.

28 апреля 1937 г. совместным постановлением ЦИК и СНК СССР, взамен упраздненного Совета Труда и Обороны, был образован Комитет Обороны (КО) при СНК СССР.

В мае, из-за конструктивных и эксплуатационных недостатков, НИИ ВВС снял с государственных испытаний самолет ДБ-2 и передал его на завод № 156 для доводок.

18 июня 1937 г. экипаж В.П. Чкалова на самолете РД-2 начал перелет по маршруту Москва — Северный полюс — Сан-Франциско. 20 июня самолет приземлился в США на аэродроме Ванкувер, пройдя расстояние в 9130 км (по прямой - 8582,96 км) за 63 часа 16 минут.

12 июля 1937 г. экипаж М.М. Громова на самолете РД-1 отправился во второй трансарктический перелет и через 62 часа 17 минут приземлился близ Сан-Джасинто (США). Экипаж без посадки пролетел 11500 км (по прямой — 10148 км), тем самым установив абсолютный мировой рекорд дальности по прямой.

В июле правительством был утвержден план опытного самолетостроения на 1937—1938 гг., согласно которому бригаде П.О. Сухого надлежало спроектировать и построить разведчик-штурмовик «Иванов» с мотором М-25 (М-62) в четырех вариантах (разведчик, штурмовик, бомбардировщик, сопроводитель) и в сентябре 1937 г. передать первый экземпляр на госиспытания.

В августе 1937 г. начались заводские испытания опытного самолета СЗ-1 («Иванов») с мотором М-62.

В 1937 г. страна в очередной раз вступила в полосу репрессий. 21 октября у себя в кабинете был арестован А.Н. Туполев, а следом за ним — его сподвижники: В.М. Петляков, В.М. Мясищев, А.И. Путилов и другие.

В установочных данных на Сухого П.О., составленных в ОНУ завода № 156 и датированных ноябрем 1937 г., отмечалось, что: «...За границей (в Польше) проживает его двоюродный брат Сухой Андрей Николаевич. Имеет ли с ним связь или нет — не установлено. Спец. часть Харьковского авиационного института сообщает, что, по не проверенным данным, Сухой служил в белой армии...». Надо полагать, этих «сведений» для ареста было предостаточно, но участь сия миновала П.О. Сухого.