Заодно Микояну передали проект нового истребителя И-200 (будущий МиГ-1), который Поликарпов направил в Наркомат авиационной промышленности (НКАП) на утверждение перед своей поездкой в Германию. Поликарпов в качестве утешения получил премию за проектирование истребителя И-200 и... остался без многих опытных конструкторских кадров, без собственных помещений и, тем более, без производственной базы. На первых порах его приютил испытательный ангар ЦАГИ. Затем под Поликарпова в старом ангаре на окраине Ходынки был создан новый государственный завод № 51, не имевший никакой собственной производственной базы и даже здания для размещения КБ. На территории этого завода в настоящее время находится ОКБ и опытный завод им. П.Сухого.
В 1938–44 Поликарпов сконструировал ряд опытных военных самолётов: ТИС, ВИТ, СПБ, НБ и др. 11 января 1941 взлетел И-185 — первый отечественный истребитель по требованиям 1940 г. с двигателем воздушного охлаждения. В 1942 г. он прошел госиспытания и войсковые испытания на Калининском фронте. По оценке НИИ ВВС самолет превосходил все отечественные и немецкие серийные истребители. Недоведенность двигателя М-71, катастрофа, в которой погиб летчик-испытатель В.А.Степанчонок, и отсутствие завода не позволили запустить самолет в серию.
Вокруг Поликарпова складывалась нездоровая атмосфера. Началась травля конструктора, работы тормозились, его обвиняли в консерватизме. Так продолжалось до 1942 г., когда Сталин взял Поликарпова под свою защиту. Но в 1944 г. его не стало.
Одной из последних его работ был проект ракетного истребителя «Малютка».
Всего Поликарповым было разработано свыше 80 самолётов различных типов. За период 1923–1940 гг. на заводе № 1, на территории которого сейчас размещается машиностроительный завод им. П.В. Воронина, было построено 15951 самолетов (а с учетом модификаций опытных и построенных небольшими сериями — 16698 машин), в основном, конструкции Поликарпова. Среди них — самолеты-разведчики Р-1 (1914 самолетов), Р-5 (4548), такие известные истребители, как И-3 (399 машин), И-5 (803), И-15 (674 машины; а всего — 3083), И-153 (3437), И-16 (находился в серийном производстве с 1934 по 1941 гг.; всего было построено 9450 машин), учебно-тренировочный истребитель УТИ-4 (1639 машин).