Окончательный выбор был сделан 11 февраля 1941 года, когда постановлением Комитета обороны выпуск Ар-2 был прекращен в пользу массового производства Пе-2, разворачивающегося на заводах №-22 и №-125. «Арочек» успели сделать 198 штук.

Основным фронтовым бомбардировщиком Рабоче-Крестьянского Красного Воздушного Флота стал Пе-2. Весной 1941 года «пешки» начали поступать в строевые части. К началу войны ВВС получили 458 самолетов.

В 1939–1940 годах основными истребителями советских ВВС продолжали оставаться машины Поликарпова. Их производство в связи с планами «удвоения», с одной стороны», и отсутствием новых моделей, с другой, в 1940 году даже увеличилось: было выпущено 2210 истребителей И-16 и 2362 «чайки».

В конкурсе на лучший истребитель по зову Вождя Народов приняли участие коллективы П.Д. Грушина, С.Г. Козлова, С.А. Лавочкина, М.М. Пашинина, H.H. Поликарпова, A.B. Сильванского, П.О. Сухого, В.К. Таирова, И.Ф. Флорова, В.В. Шевченко, А.С. Яковлева, В.П. Яценко. В спецтюрьме над «истребительной проблематикой» работали В.М. Петляков и Д.Л. Томашевич.

Инженеры-серийщики горьковского завода №-21 И.Ф. Флоров и А.А. Боровков к работе над созданием оригинального истребителя бипланной схемы с неубирающимися шасси приступили еще в 1935 году. Задуманный самолет должен был обладать одновременно свойствами скоростных монопланов и маневренных бипланов. Для разрешения этих противоречивых требований остановились на схеме биплана с одинаковыми свободнонесущими крыльями традиционных стоек и расчалок. В качестве силовой установки использовали двигатель М-85. В итоге получился очень компактный — длина 6,34 м, размах крыла 6,98 м — аэродинамически чистый самолетик с сильно смещенной назад кабиной пилота. Вооружение предусматривалось из четырех пулеметов ШКАС. Прототип был допущен к государственным испытаниям в июне 1937 года, но разбился в первом же полете. Неожиданный успех поликарповского И-15 в Испании подогрел угасавший интерес военных к бипланам. По результатам расследования катастрофы арестовали директора и главного инженера завода, а конструкторам предложили продолжить работу на базе дирижаблестроительного завода №-207. Новый истребитель И-207 с двигателем М-62 вышел на испытания в июне 1939 года, но не показал никаких преимуществ в сравнении с серийным И-153. Вариант с убирающимися шасси и мотором М-63 — взлетный вес 1879 кг — на высоте 5000 м развивал скорость 486 км/ч, выполнял вираж за 17 секунд, однако в начале 1940 года эти показатели уже никого не впечатлили.

В.П. Яценко, один из старейших авиаконструкторов страны, ранее работавший в ОКБ Поликарпова, в апреле 1939 года вывел на испытания истребитель И-28 — деревянный низкоплан с небольшой обратной чайкой в соединении крыла с фюзеляжем — «это было началом курса на применение дерева в условиях дефицитности дуралюмина». Самолет строился под 18-цилиндровый двигатель М-90 мощностью 1700 л.с., что давало расчетную скорость 600 км/ч. Однако, ввиду отсутствия такового, установили М-87 в 950 «лошадей». С ним машина смогла развить 545 км/ч. Весьма мощным предполагалось вооружение: два 12,7-мм пулемета ШВАКи два пулемета ШКАС, либо пушка ШВАК и два пулемета БС. На госиспытаниях И-28 получил высокие оценки: «Из лучших истребителей, летает хорошо, в пилотировании очень приятен, плотно сидит в воздухе… в настоящее время является первым в СССР скоростным истребителем». Испытания продолжались, а самолет уже намеревались запустить в серийное производство: Саратовский завод №-292 получил указание прекратить постройку разведчика Р-10 и изготовить 30 экземпляров И-28 с двигателем М-88. Выпустить успели лишь пять, в июне 1940 года все работы по самолету прекратили — Яценко (не самолет) не выдержал конкуренции.

H.H. Поликарпове 1938 года работал над истребителем-монопланом И-180 с максимальной скоростью 600 км/ч, который должен был заменить в войсках И-16. Причем производить его предполагалось с поистине сталинским размахом. Как сообщает В.Б. Шавров, И-180 «проектировался и строился как массовый истребитель для тех полутораста тысяч летчиков, которые должны были быть выпущены в ближайшие годы согласно выдвинутому лозунгу».

Самолет и по схеме повторял прототип, что облегчало его освоение строевыми летчиками, но имел несколько большие размеры, мощность и значительно лучшие летно-технические качества. Технология также мало отличалась от И-16, что обещало безболезненное внедрение в производство. Однако машине (и конструктору) фатально не везло. В первом же испытательном полете 15 декабря 1938 года загадочно погиб шеф-пилот фирмы, вхожий в самые высокие кремлевские кабинеты, легендарный летчик Валерий Чкалов. Через четыре месяца на втором экземпляре истребителя разбился известный испытатель Томас Сузи. Никаких неисправностей не нашли, было высказано предположение, что пилот умер в воздухе от внезапной остановки сердца. Третий вариант с двигателем М-88Р мощностью 1000 л.с. был угроблен по вине летчика. Тем не менее И-180, по всем статьям превосходивший немецкий Bf-109E, в июле 1939 года решили запустить в серию на горьковском заводе №-21. Самолет, весивший 2675 кг, с мотором М-88Р развивал максимальную скорость 585 км/ч, имел дальность полета 900 км, потолок свыше 110 000 м. Вооружение состояло из двух пулеметов ШКАС и двух крупнокалиберных пулеметов БС, собранных в одну батарею и стрелявших синхронно между верхними цилиндрами двигателя.

К лету 1939 года H.H. Поликарпов составил проект высотного истребителя И-200 («К») под перспективный двигатель жидкостного охлаждения АМ-37 с расчетной скоростью около 700 км/ч на высоте 7000 м. Но, поскольку и микулинский мотор, и турбокомпрессоры, продолжали маячить в перспективе, осенью Николай Николаевич начал вычерчивать принципиально новый трехпушечный истребитель И-185 с двухрядной звездой гораздо большей мощности, при резком возрастании удельной нагрузки на крыло: «Конструкция была новой, очень технологичной и приспособленной для массового производства, без уступок традициям заводов».

Совершенным анекдотом выглядит история истребителя И-220 (ИС). В феврале 1938 года М.М. Каганович на базе Новосибирского завода №-153 создал ОКБ для своего зятя А. В. Сильванского. Костяк коллектива составили сотрудники авиаконструктора Д.П. Григоровича. Для всемерного ускорения творческого процесса проект самолета приказом наркома у H.H. Поликарпова «реквизировали» вариант глубокой модификации «ишачка» — ЦКБ-25 с двухрядной звездой «Мистраль-Мажор», с годами превратившейся в М-88.

Однако попавшее «в струю» 22-летнее скороспелое дарование, обладая в полной мере необходимой амбициозностью и даже имевшее наглость вызвать «короля истребителей» на соцсоревнование, во всем, что касается непосредственно авиации, проявил абсолютное невежество — «с трудом отличал консоль крыла от кока винта». Представленный в сентябре 1939 года на испытания «самолет собственной конструкции» на взлете задевал винтом землю. По приказанию Сильванского лопасти винта обрезали ножовками, но и после «обрезания» выкрашенный в пролетарский красный цвет аппарат старательно пыхтел, дымил, но взлетать отказывался. Тем не менее, раздобыв новый винт, его привезли в Москву пропихивать в серийное производство.

Совместная комиссия ЦАГИ и НИИ ВВС сочинила акт, в котором утверждалось, что самолет вполне презентабелен и, после устранения отдельных недостатков, будет готов «к выпуску к первым полетам». В феврале 1940 года летчик-испытатель Е.Г. Уляхин с большим трудом сумел оторвать И-220 от земли и подняться на 200 метров, после чего кое-как вернулся «на родную землю» и объявил, что «на этом дерьме летать нельзя». К этому времени сановный тесть вылетел из министерского кресла, а к лету окончательно прикрыли и лавочку Сильванского.