У середині 30-х років

У 1933 році тут же льотчик-випробувач Піонтковський пролетів на гарматному винищувачі І-Z № 39009. На ньому була лише одна гармата під одним крилом, а під друге помістили макет. Щоб проводити наземні стрільби, спорудили помости з дерева. За спогадами льотчиків, випробування не було складними. Відриву заклепок або перегріву обшивки відзначено не було.

1934 рік на аеродромі Чкаловському ознаменувався встановленням нових рекордів на дальність перельоту. Ці випробування були пов’язані з низкою труднощів. У результаті нові рекорди не відбулися, і машини відправили на доопрацювання. Після вдосконалення їх саме на аеродромі Чкаловському був побитий світовий рекорд дальності перельоту. Він склав 12 411 км

У 1935 році тут же була зроблена спроба здійснити переліт без пересадок від Москви до Північного полюса, а потім до Сан-Франциско. Вона обернулася невдачею. Член екіпажу заявляв, що Туполєв став ворогом народу після цієї спроби.

У 1936 році з військового аеродрому Чкаловського в Петропавловськ-Камчатський вилетів літак. Його маршрут протяжністю 9 375 км став удачею екіпажу.