В сентябре 1912 г. Поликарпов подал прошение об освобождении его от уплаты за обучение в текущем семестре. Свое прошение он мотивировал «острой необходимостью, вызванной плохим урожаем хлеба, побитого градом», указывал на многочисленность семьи. Из этого же документа мы узнаем, что от родителей он получал ежемесячно 20 рублей, 40 рублей заработал в течение лета. По-видимому, мотивировка была признана достаточно серьезной. Его прошение было удовлетворено.
Перед Первой мировой войной студентам для сносного существования требовалось 35–45 рублей в месяц. Николай Николаевич вынужден был искать случая заработать немного денег, чтобы иметь возможность продолжить обучение в институте.
«Сначала нас училось у отца пятеро, затем шестеро детей одновременно, — вспоминал он. — Денег на учебу, конечно, не хватало, отец и мать отказывали себе во всем, чтобы выучить нас. Мы понимали это и учились изо всех сил. Это сознание — необходимость помочь отцу, своим младшим братьям и сестрам, а также отплатить семье — заставляло меня усиленно работать».
Летнюю практику 1912 г. Поликарпов проводил в Ливенском земстве, работая техником по ремонту шоссе и каменного моста в селе Жерино. Летом 1913 г. также находился в родных краях, где, будучи помощником прораба, строил железобетонный мост в селе Казинки.
Круг предметов в институте с каждым семестром расширялся, становился более «инженерным».
С 1914 г. началось изучение дисциплин по специальности. В то время на механическом отделении имелось три специализации: заводская, машиностроительная, железнодорожная. Николай Николаевич выбрал тепловую группу машиностроительной специализации, на которой готовились инженеры-механики по паровым турбинам, двигателям внутреннего сгорания, системам отопления и вентиляции. В одной группе с ним учился А. А. Бессонов, впоследствии известный советский конструктор авиационных двигателей. Дружбу, зародившуюся в студенческие годы, они пронесли через всю свою жизнь.
Трудно сказать, чем руководствовался Николай Николаевич при выборе специальности, однако в дальнейшем такое основательное изучение тепловых двигателей позволило ему с одинаковой легкостью устанавливать на самолеты двигатели как воздушного, так и водяного охлаждения, создавать оригинальные капоты.
Лекции и практические занятия по тепловой группе проводили крупные ученые. В частности, курс паровых котлов читал М. А. Торубаев, термодинамику и термические машины — А. А. Радциг, Д. Н. Дьяков, курс насосов и электрических машин — С. Н. Усатый, воздуходувок и компрессоров — Н. С. Верещагин, двигателей внутреннего сгорания — А. А. Лебедев.
