Плодотворная, в основном удачная деятельность конструктора прервалась самым неожиданным образом во второй половине 1929 г. 24 октября его арестовали органы ГПУ, неожиданно предъявивщие ему обвинение в связях с контрреволюционными организациями. Этот арест стал одним из многих подобных, ведущихся уже с 1928 года. Хватали старых опытных специалистов, в основном ведущих работников, всех тех, на кого власти рещили свалить неудачи в промышленности и просчеты в экономической политике. В 1928-1929 гг. арестовали и поместили в Бутырскую тюрьму Д.П. Григоровича, В.М. Ольховского, И.М. Косткина, А.В. Надащкевича, Н.Г. Михельсона и многих других.
В конце 1929 г. этим авиационным специалистам, в числе которых находился Н.Н. Поликарпов, предложили «искупить свою вину перед трудовым народом» - заняться в условиях несвободы проектированием самолетов. При отсутствии выбора большинству заключенных пришлось длительное время продолжать свою профессиональную деятельность за тюремным забором. За создание опытного истребителя ВТ-1ЦИ-5) и проектирование нескольких других новых образцов летательных аппаратов конструкторов освободили. 7 июля 1931 г. Президиум ЦИК СССР принял решение об амнистии группы осужденных, в том числе и Поликарпова. Что касается предъявленных ранее обвинений, то они остались, как многие годы оставался в силе приговор в отношении конструктора. Лишь спустя два с половиной десятка лет Верховный суд СССР признал неправомерность обвинений в адрес Поликарпова и отменил решение Коллегии ГПУ.
После освобождения конструктор работал в Центральном конструкторском бюро на территории московского авиазавода № 39. В этот период Поликарпов руководит конструкторской бригадой № 3, где проектирует истребители И-11 и И-13, которые, однако, не доводились до практического воплощения. После реорганизации ЦКБ он возглавляет конструкторскую бригаду № 2, в которой разрабатываются истребители ЦКБ-3(И-15)иЦКБ-12 (И-16). Указанные машины стали несомненным успехом конструктора и в период 1930-х гг. являлись основными боевыми истребителями, состоящими на вооружении ВВС Красной Армии.
В период 1930-х годов Николай Поликарпов проектирует множество самолетов различных конструкций, описание которых приводится в предлагаемой читателю книге. За создание истребителей И-15иИ-16в 1935-м его награждают орденом Ленина, а через год орденом Красной Звезды. В 1937 г. Н.Н. Поликарпова избирают депутатом Верховного Совета СССР, в этот период он является руководителем наиболее работоспособного и продуктивного конструкторского бюро. В 1940 г. Поликарпову присуждается ученая степень доктора технических наук, присваивается звание Главного конструктора высшей, первой категории. В том же году ему присвоили звание Героя Социалистического Труда, а через год присуждается Сталинская премия.
