1918, декабрь – открытие Центрального аэрогидродинамического института (ЦАГИ), становится одним из ведущих специалистов института, помощником Н. Е. Жуковского.
1919–1920 – болезнь, операция, находится на излечении в 1-й Градской больнице, затем в Крыму и Кисловодске.
1920 – рождение дочери Юлии.
1921 – женитьба на Юлии Николаевне Желтиковой. Избран товарищем директора ЦАГИ.
1921–1924 – строит первые типы цельнометаллических глиссеров и аэросаней.
1923, октябрь – создает свой первый самолет АНТ-1.
1924, май – строит первый в России цельнометаллический моноплан АНТ-2.
1925 – рождение сына Алексея.
1927 – награжден орденом Трудового Красного Знамени.
1928–1929 – строительство глиссеров и торпедных катеров.
1930, декабрь – первый полет летчика М. М. Громова на ТБ-3 (АНТ-6).
1931, август – первый полет M. M. Громова на АНТ-14 «Правда».
1933 – избран членом-корреспондентом Академии наук СССР. Награжден орденом Ленина.
1934, июнь – первый полет M. M. Громова на самолете-гиганте АНТ-20 «Максим Горький».
1936, январь – назначен 1-м заместителем начальника и главным инженером Главного управления авиационной промышленности Народного комиссариата тяжелой промышленности.
1937 – рекордные перелеты В. П. Чкалова и M. M. Громова на АНТ-25 через Северный полюс в Америку.
1937, октябрь – арест и заключение в Бутырскую тюрьму.
1938, сентябрь – переведен в спецтюрьму НКВД ЦКБ-29.
1941, январь – первый полет летчика-испытателя М. А. Нюхтикова на самолете «103» (Ту-2).
1941, июль – освобождение из заключения.
1941–1943 – эвакуация КБ Туполева в Омск, серийный выпуск самолета Ту-2.
1944 – присвоено воинское звание генерал-майора инженерно-авиационной службы.
1945 – присвоено звание Героя Социалистического Труда.
1947 – присвоено воинское звание генерал-лейтенанта инженерно-авиационной службы.
1950–1972 – избирался депутатом Верховного Совета СССР III–VIII созывов.
1952 – первый полет экипажа летчика-испытателя А. Д. Перелета на самолете Ту-95.
1953 – избран действительным членом Академии наук СССР.
1955 – первый полет экипажа летчика-испытателя Ю. Т. Алашеева на Ту-104.
1956 – присвоено звание Генерального конструктора авиационной промышленности СССР.
1957 – во второй раз удостоен звания Героя Социалистического Труда. Присуждена Ленинская премия.
1958, июнь – первый полет экипажа Ю. Т. Алашеева на Ту-22.