Справедливости ради заметим, что позднее, уже с конца 1920-х годов, Андрей Николаевич отошел от педагогической деятельности. Тем не менее, среди дипломников, а позднее коллег А. Н. Туполева были три выдающихся авиационных конструктора — В. М. Петляков, П. О. Сухой и В. М. Мясищев, а также Генеральный конструктор ракетно-космических систем С. П. Королев, прославивших избранные ими отрасли.

При участии А. Н. Туполева делал свой диплом и выдающийся конструктор истребителей и ракет С. А. Лавочкин, защитившийся в декабре 1929 года.

Первым дипломником Туполева, из известных впоследствии авиаконструкторов, стал его старый товарищ Владимир Петляков.

Владимир Михайлович Петляков (1891–1942) родился в селе Самбек под Таганрогом. Позднее семья переехала в Таганрог, затем в Москву. После смерти отца мать, оставшаяся одна с пятью детьми, возвратилась в Таганрог и зарабатывала поденным трудом. Володя окончил трехклассное приходское училище и поступил в Таганрогское среднее техническое училище. Здесь он показал умение работать руками: сам сделал переплетный станок и чертежную доску. На пятнадцатом году ему пришлось подрабатывать в железнодорожных мастерских. После окончания училища, в 1910 году, он стал студентом ИМТУ в Москве. Тяжелое положение в семье заставило Владимира прервать обучение до 1921 года. В 1922 году Петляков под руководством А. Н. Туполева подготовил и успешно защитил специальный проект «Легкий одноместный спортивный моноплан».

Петляков принимал участие в разработке и изготовлении АНТ-1 и стал близким помощником Туполева. Он разрабатывал конструкцию крыла для цельнометаллического АНТ-2. 26 мая 1924 года АНТ-2 впервые поднялся в воздух, в числе первых пилотов был Петляков. На испытаниях он часто водил аэросани и глиссеры. Это был исключительно скромный и невзыскательный, но, безусловно, отважный человек и талантливейший конструктор. При разработках проектов его верными помощниками были руки, хорошо освоившие не только карандаш и резинку.

В работе «Метод расчета металлических крыльев самолета» Петляков определил суть метода как оценку совместной работы лонжеронов, нервюр и обшивки. При производстве трубчатых конструкций он предложил способ инерционной клепки и изобрел специальный инерционный молоток. Через несколько лет этот метод использовали в Германии на заводе «Юнкерс». Крыло, разработанное Петляковым, поднимало в воздух тяжелый бомбардировщик АНТ-4 (ТБ-1). С 1929 года Владимир Михайлович налаживал производство ТБ-1. С начала 1930-х годов руководил бригадой проектирования тяжелых самолетов, став правой рукой А. Н. Туполева. Эта бригада отвечала за постройку АНТ-6 (ТБ-3).

В июле 1933 года началась постройка самолета «Максим Горький». Бригада В. М. Петлякова проектировала и рассчитывала крылья. Следующей машиной, в разработке которой активно участвовал Петляков, был АНТ-25, или РД (рекорд дальности). Владимир Михайлович создал необычное крыло с размахом 34 метра. Позднее он писал в многотиражке ЦАГИ: «Прекрасные летные данные самолета были обеспечены самой схемой машины: моноплан, большое удлинение крыла и убирающиеся в полете шасси. Одной из основных трудностей в конструировании самолета было именно создание крыльев с большим удлинением. Ведь в этом сравнительно небольшом объеме крыльев нужно было поместить весьма значительное количество горючего, необходимого для осуществления дальнего полета. Другими словами, следовало сделать крыло-цистерну. Для этого пришлось провести большую экспериментально-исследовательскую работу по изучению вибрации крыльев».

Летом 1936 года Петлякова назначили начальником конструкторского отделения и первым заместителем, затем главным конструктором завода опытных конструкций ЦАГИ. Его важнейшей задачей стала постройка четырехмоторного бомбардировщика АНТ-42. Проектирование самолета, названного ТБ-7, начали летом 1934 года. Опытный образец появился через два года, а в конце 1936 года самолет впервые поднялся в воздух и был высоко оценен летчиком-испытателем Михаилом Громовым.

Осенью 1937 года Петляков был арестован. В условиях заключения его бригада работала над проектом истребителя-перехватчика с индексом «100». Опираясь на группу подобранных им специалистов, он стал разрабатывать скоростной высотный истребитель нового типа. Следующим заданием была разработка пикирующего бомбардировщика на базе истребителя проекта «100». Созданный макет так понравился, что сразу начали серийное производство; первый серийный самолет стал опытным. Летом 1940 года Владимира Михайловича освободили, а в начале 1941 года присвоили Государственную премию 1-й степени. После начала Великой Отечественной войны КБ Петлякова, с февраля обосновавшееся на серийном заводе, усиленно занималось налаживанием производства пикирующих бомбардировщиков Пе-2. «Пешки», как их любовно звали на фронте, стали самым массовым бомбардировщиком советских ВВС. Всего было выпущено более десяти модификаций Пе-2 (11427 штук). После штурмовиков и «яков» «пешка» стала самым тиражным самолетом советских ВВС.

12 января 1942 года Петлякову надо было срочно прибыть в Москву. На аэродроме у него состоялся разговор с известным летчиком-испытателем С. А. Шестаковым, который, словно предчувствуя трагедию, отговаривал его лететь на новом самолете с молодым летчиком. Бомбардировщик потерпел катастрофу около города Арзамаса, и Владимир Михайлович Петляков погиб.

Андрей Николаевич глубоко переживал гибель Петлякова, говоря о нем: «Он был из первых — это дорогого стоит».

Павел Осипович Сухой (1895–1975) родился в местечке Глубокое Дисненского уезда Виленской губернии в семье учителя начальной школы. Гимназию Павел Сухой заканчивает с серебряной медалью. После года учебы в Московском университете, в 1915 году, он переводится в Императорское техническое училище. В 1916 году Сухой был призван в армию. Закончив 2-ю Петроградскую школу прапорщиков, он два года служит младшим офицером, а затем начальником пулеметной команды 733-го пехотного полка на Северо-Западном фронте.

С 1918 года Павел Сухой в течение двух лет преподает математику в школе в городе Лунинце под Брестом. В 1920 году он вторично подает прошение о приеме в МТУ и становится студентом механического отделения. Одновременно с учебой с 1924 года Сухой работает чертежником в ЦАГИ и под руководством А. Н. Туполева делает специальный проект (так в то время назывался дипломный проект) «Одноместный истребитель с мотором 300 л. с.» 13 марта 1925 года Сухому устанавливают 13-й разряд, и он начинает работать в ЦАГИ в отделе авиации, гидроавиации и опытного строительства (АГОС). После окончания училища в мае 1925 года Павел Осипович — инженер-конструктор АГОС ЦАГИ.

С 1925 по 1931 год под руководством А. Н. Туполева Сухой принимает участие в создании самолетов АНТ-3, АНТ-5 (И-4), AHT-4 (ТБ-1), AHT-6 (ТБ-3), АНТ-9, АНТ-10 и ряда торпедных катеров. В 1934 году в АГОСе были образованы шесть специализированных бригад. Сухой возглавляет бригаду № 3 — истребителей и рекордных самолетов. Под его непосредственным руководством проектируются рекордные АНТ-25 и АНТ-35, в первые годы войны активно воюет ближний бомбардировщик Су-2.

Подлинный успех пришел к Сухому в послевоенные годы: Су-7, Су-9, Су-11, Су-15, Су-24, Су-25, Су-27 и баснословный, но не пошедший в серию Т-4 стали заметными явлениями в мировой авиации, а Су-27 многие авиаспециалисты называют лучшим самолетом XX века.