В предвоенные годы началась самостоятельная деятельность и еще одного конструктора, чье имя носили советские, а впоследствии российские боевые самолеты – П.О. Сухого.

Павел Осипович Сухой родился 22 июля 1895 года в селе Глубокое Виленской губернии (ныне Витебской области) в семье учителя народной школы. В 1914 году Павел Сухой с серебряной медалью окончил Гомельскую гимназию. В эти же годы он стал свидетелем демонстрационных полетов первых аэропланов, что и предопределило его судьбу. Однако путь в авиацию оказался длительным. Волею случая вместо Императорского Московского технического училища, где читал лекции профессор Н.Е. Жуковский и куда планировал поступать П. Сухой, он оказался в Московском университете и лишь через год стал студентом МТУ и членом Кружка воздухоплавания, которым руководил Жуковский. Но в 1916 году учебу пришлось прервать – П. Сухой был мобилизован на военную службу. После Октябрьской революции 1917 года Павел Сухой вернулся в Москву, однако училище оказалось закрытым. Только в 1921 году, после появления декрета Совета народных комиссаров о возвращении студентов в высшие учебные заведения, Павел Сухой продолжил учебу. Дипломным руководителем Сухого стал А.Н. Туполев. Обратив внимание на способного студента, Туполев после окончания учебы предложил ему работу в ЦАГИ. А уже в 1927 году П. Сухой стал одним из создателей первого советского цельнометаллического истребителя И-4 (АНТ-5).

А в 1933 году начальник бригады № 3 истребителей и рекордных самолетов КОСОС ЦАГИ П. Сухой возглавил работу по созданию цельнометаллического истребителя-моноплана И-14. Самолет имел цельнометаллическую конструкцию и новаторскую на тот момент для советской авиации схему моноплана. Впервые в советском авиастроении на истребителе было установлено убирающееся шасси и закрытая отапливаемая кабина пилота. Впервые при постройке самолета предполагалось применять потайную клепку гладкой обшивки с подштамповкой.

Однако массовым истребитель Сухого не стал, проиграв конкуренцию самолету И-16 Поликарпова. Не уступая в летных качествах, истребитель Поликарпова, также являющийся монопланом с убираемым шасси, в отличие от цельнометаллического И-14, имел смешанную схему и, следовательно, был значительно дешевле в производстве при меньшей потребности дефицитного дюралюминия.

В 30-е годы, работая под руководством А. Туполева, П. Сухой сыграл ведущую роль в создании самолетов, на которых был совершен ряд рекордных перелетов, прославивших советских авиаторов на весь мир. На самолете АНТ-25 РД в 1937 году экипажи в составе В. Чкалова, Г. Байдукова, А. Белякова и М. Громова, А. Юмашева, С. Данилина совершили беспосадочные перелеты через Северный полюс в США, а в 1938 году на самолете АНТ-37бис «Родина» беспосадочный перелет протяженностью 6450 километров по маршруту Москва – Дальний Восток выполнил женский экипаж в составе командира В. Гризодубовой, второго пилота П. Осипенко и штурмана М. Расковой.

Подготовленный к рекордному перелету АНТ-37 имел изначально и иное название – ДБ-2 и создавался как дальний бомбардировщик. Наименование ДБ-1 было присвоено военному варианту АНТ-25. Но оба эти бомбардировщика не были запущены в серию, уступив ДБ-3 Ильюшина.

Проектами дальних бомбардировщиков Сухой занимался и впоследствии. В частности, в мае 1941 года им был предложен проект высотного бомбардировщика «СБ» с двумя двигателями АМ-38 с герметичной кабиной, с дальностью полета до 2000 км и бомбовой нагрузкой в 1 тонну. Самолет имел традиционную схему с двухкилевым оперением. Проект был отклонен с целым рядом замечаний, включавших плохой обзор и затрудненность осуществления, слабое вооружение, непродуманность условий работы экипажа в гермокабине.

В 1942 году КБ Сухого представило проект одномоторного трехместного дальнего ночного бомбардировщика с двигателем АМ-37, с бомбовой нагрузкой до 2 тонн и расчетной дальностью 4000 км. Основной идеей этого проекта называлось стремление получить бомбардировщик дальнего действия, который в производстве являлся бы менее трудоемким и более дешевым в сравнении с имеющимися тяжелыми четырехмоторными машинами.

Однако наличие одного мотора на дальнем бомбардировщике сочли слишком рискованным, к тому же двигатель АМ-37 был снят с производства и продолжение работ над ним не планировалось. Имелись и иные замечания по проекту – в частности требование слишком длинной полосы для взлета – более 1000 м. Заключение НИИ ВВС по эскизному проекту ДБ-АМ-37 содержало комментарий консультанта НИИ генерал-майора инженерно-авиационной службы В.С. Пышнова: «Желание построить бомбардировщик с большой производительностью, т. е. хорошим соотношением между весом бомб и расходом горючего, заслуживает одобрения. Однако в этом деле не следует очень увлекаться».

П. Сухой предпринял попытку доработки проекта, увеличив экипаж до 4 человек и заменив двигатель на М-82. Велась также работа над двухмоторным четырехместным дальним бомбардировщиком ДБ-2М82Ф, но эти проекты завершены не были.

В 1939 году П. Сухой снова приступил к разработке современного истребителя. 25 мая им был предоставлен эскизный проект скоростного истребителя с двигателем М-105П, созданный в соответствии с выдвинутыми командованием ВВС тактико-техническими требованиями к новому истребителю. 29 июля 1939 года постановлением Комитета Обороны «О создании новых опытных самолетов истребителей в 1939–1940 г.г.» конструктору предписывалось создать два опытных образца: с двигателями М-105П и М-106П, при этом оба предполагалось оснастить турбокомпрессорами ТК-2. Истребитель должен был нести пушку ШВАК и два 7,62-мм пулемета.

Строительство первого образца было начато на харьковском авиазаводе № 135 и продолжено после перебазирования ОКБ на новый опытный завод № 289 в Калининграде. 15 июня 1940 года самолет И-135, получивший к тому времени обозначение Су-1, поднялся в воздух. Самолет продемонстрировал достаточно высокие данные, в том числе максимальную скорость свыше 640 км/ч. Однако добиться высокой надежности компрессоров так и не удалось. Впрочем, и без компрессоров данные нового истребителя оказались достаточно высокими, самолет показал отличные летные и взлетно-посадочные характеристики, не уступавшие данным его основных конкурентов – И-26 и И-301, а также хорошую маневренность и устойчивость в полете. Тем не менее испытания затянулись до весны 1941 года. К этому времени уже был начат серийный выпуск других машин. В апреле 1941 года продолжать работу над Су-1, не имеющим компрессоров, и над его развитием Су-3 сочли нецелесообразным.

Однако работа П. Сухого по истребительной тематике этим не ограничилась. Еще в 1939 году Сухой предложил проект скоростного истребителя оригинальной схемы. Цельнометаллический моноплан предполагалось оснастить V-образным 18-цилиндровым 1850-сильным двигателем М-120 с двумя турбокомпрессорами, расположенным позади кабины пилота. Благодаря этому носовая часть приобретала более обтекаемую форму и давала возможность разместить 23-мм пушку с боезапасом в 100 патронов и два синхронных 12,7-мм пулемета БС, а также носовую стойку шасси. Согласно расчетам, истребитель должен был развивать скорость не менее 700–720 км/ч и иметь потолок 12 000–13 000 метров. Но поскольку двигатель так и не был доведен до серийного производства, этот проект не состоялся.