В качестве примера для подражания для новой машины, по всей вероятности, послужили новинки американского авиапрома, в частности истребитель «Боинг» Р-26.
Однако не успел Николай Николаевич всерьез развернуться, как в структуре опытного самолетостроения произошла новая реорганизация. Структура ЦКБ ЦАГИ к концу 1933 года постепенно стала чересчур громоздкой, обросла множеством специализированных подразделений, управлять ее работой оказалось сложно. В связи с этим 13 января 1933 года на Московском авиазаводе № 39 было образовано Центральное конструкторское бюро для проектирования и производства легких самолетов. Начальником ЦКБ и одновременно заместителем директора завода был назначен С.В. Ильюшин.
Бюро состояло из самостоятельных конструкторских бригад, специализировавшихся по типам самолетов, вооружению, технологии и проведению различного рода испытаний. Бригада № 1 во главе с С.А. Кочергиным занималась самолетами-разведчиками и штурмовиками, бригада № 2 во главе с Н.Н. Поликарповым – истребителями, бригада № 3 В.А. Чижевского – экспериментальными работами и проектированием дальнего бомбардировщика, бригада № 4 Я.И. Мальцева – проектированием вооружения, бригада № 5 Г.М. Бериева – морскими самолетами и т. д.[http://www.airforce.ru/history/chronology/1933.htm] Организация ЦКБ завершилась 15 февраля 1933 года.
Переезд несколько затянул работы над новыми машинами. В результате первый эскизный проект ЦКБ-12 был подготовлен Поликарповым только в апреле 1933 года. Разрабатываемый самолет имел три принципиальные особенности: малые геометрические размеры и очень небольшие моменты инерции относительно всех трех осей, а также небольшой запас продольной статической устойчивости на планировании вкупе с очень малым полетным весом. В качестве силовой установки Поликарпов предлагал использовать американский звездообразный двигатель Wright Cyclone R-1820-F3, по поводу которого советская сторона вела переговоры о лицензионном производстве на территории СССР. Однако на стадии разработки конструкторам пришлось довольствоваться более старым, но уже хорошо освоенным другим мотором, имевшим обозначение М-22. Это был девятицилиндровый мотор Bristol Jupiter мощностью 480 л. с., ранее устанавливавшийся на истребитель-биплан И-5.
Вообще, найти двигатель для нового самолета было не так-то просто, да и выбора особого не было. К началу 30-х годов в распоряжении конструкторов имелись, по сути, два подходящих агрегата: упоминавшийся выше лицензионный М-22, а также еще более старый немецкий лицензионный BMW VI, выпускавшийся в СССР под индексом М-17. Качество и характеристики моторов также оставляли желать лучшего. Ведь решение проблемы в смысле техническом, то есть копирование импортных образцов с приемлемыми техническими данными, еще не означало решения этой задачи в технологическом отношении. Освоенную модель еще надо было поставить на поточное производство, добиться эффективного использования сотен моторов, собранных не специалистами моторостроительных КБ, а рядовыми работниками серийных заводов, причем эффективно работать эти моторы должны были в руках неквалифицированных мотористов строевых частей. Это была очень непростая задача, удовлетворительно решить которую советским моторостроителям более или менее удалось лишь к середине 30-х годов. До этого момента значительная часть авиадвигателей просто импортировалась. Например, в 1928 году 70 % моторов, стоявших на самолетах ВВС РККА, были изготовлены за рубежом[