К началу 1916 года высшее военное руководство России начало проявлять обеспокоенность тем, что, несмотря на достаточный общий количественный уровень самолетостроения, испытательное дело в стране не было централизовано. Самолеты испытывали в авиашколах, во Всероссийском аэроклубе, на заводах и в авиачастях. Многие конструкторы – И.И. Сикорский, С.В. Гризодубов, С.Р. Энгельс, А.Н. Вегенер и другие - лично занимались испытаниями своих образцов.
В начале 1916 года решением Государственной Думы в системе военных учреждений было создано специальное управление, которое занималось организацией российского Военно-воздушного флота (ВВФ) и его снабжением авиационным и воздухоплавательным имуществом. 13 апреля (31 марта) 1916 г. вышло постановление Военного Совета о формировании Управления военно-воздушного флота (Увофлот) в непосредственном подчинении Военному министру.
Для производства опытов и исследований, разрешения технических вопросов по авиационному и воздухоплавательному снаряжению 16 апреля (29 апреля) 1916 года решением Военного Совета образованан Главный аэродром с испытательной станцией и мастерскими.
30 апреля (3 мая) 1916 г. Военное министерство издало приказ, согласно которому при Увофлоте теперь состояли: Технический комитет, который являлся генератором и контролером авиационных технических идей; Приемная часть, занимавшаяся приемкой аэропланов для ВВФ; Главный аэродром – учреждение, предназначавшееся для испытаний самолетов на земле и в полетах.
Главный аэродром и явился прародителем Государственного ордена Ленина Краснознаменного Научно-испытательного института Военно-воздушных сил – Государственного летно-испытательного центра им. В.П.Чкалова. Главный аэродром располагался в Петрограде за Московской заставой у железнодорожной станции «Царская Ветка».
В 1916-17 гг. на Главном аэродроме проходили испытания нескольких типов самолетов: самолет С-2 (конструктор Рябоконь), варианты самолета «Илья Муромец» (конструктор И.И. Сикорский), трехмоторный гидросамолет «Морской крейсер» (МК-1), гидросамолет «ГАСН» торпедоносец с толкающим винтом (конструктор П.А. Шишков), морской разведчик «Аист». Практика испытательных полетов на Главном аэродроме показала неудобство географического положения этого аэродрома из-за неблагоприятных погодных условий.
21.09.1920 г. Приказом РВС № 1903 г. были учреждены официально «Положение» и штат Опытного аэродрома. Местом базирования Опытного аэродрома было определено Ходынское поле в г. Москве.
Первыми испытаниями, проведенными на Опытном аэродроме, были испытания английского трофейного самолета ДН-4 и французских истребителей Ньюпор XXI и XXIV.
В октябре 1922 г. Опытный аэродром переименован в Научно-опытный аэродром Главвоздухофлота. В состав Научно-опытного аэродрома входили: Управление с канцелярией, технические части со складом, техническое бюро, аэрофотограмметрический отдел, летный отдел, аэростанция. В период с октября 1922 г. по сентябрь 1924 г. проведены 48 испытаний различных самолетов (ДН-9, ДН-9а, Ю-20, АНТ-1, АНТ-2 и др.), более ста работ по испытаниям оборудования и вооружения самолетов.
В октябре 1924 г. Научно-опытный аэродром Главвоздухофлота реорганизован в Научно-опытный аэродром ВВС СССР. Приказом РВС СССР были введены в действие новое положение и новые штаты Научно-опытный аэродрома. По новым штатам в состав Аэродрома входили: научно - технический отдел, электро-технический отдел, аэросъемочный отдел, летный отдел, центральная аэронавигационная станция, части технического снабжения и административно-строевое отделение. В период 1924-26 гг. проведено 250 испытаний, в том числе 70 самолетов различных типов (И-2, Р-1, Авро и др.), 150 испытаний различных систем оборудования и 100 – систем вооружения, а также целый ряд других работ.
В 1926г. по приказу РВС СССР Научно-опытный аэродром ВВС СССР был преобразован в Научно-испытательный институт ВВС РККА (НИИ ВВС РККА). НИИ ВВС РККА состоял из: Управления института; шести отделов (технического, электро-радио, аэросъемочного, применения, аэронавигационного, винтомоторного); двух частей – технического снабжения и административно-хозяйственной; мастерской. В 1927 г. в состав НИИ ВВС РККА вошел самостоятельный отдел – воздухоплавательный. За период 1926-29г.г. Институтом выполнено 2380 различных заданий, испытано 960 объектов, в том числе самолеты ЮГ-1, И-1, П-1, Р-4, И-2, Дорнье-валь, У-1, И-2бис, Р-3, И-3, У-2, Р-5, амфибия Ш-1 и др., моторы М-5, М-11, М-12, М-14, М-19, а также ряд моторов зарубежного производства, 421 объектов спецоборудования, 61 объектов вооружения. Выполнено 63 НИР, издано 65 печатных трудов, переучено 60 летчиков строевых частей на новую технику. В связи с большим объемом полетов на Ходынском поле (Центральный аэродром) в 1929г. были развернуты работы по созданию новой испытательной базы около г. Щелково.
Приказом РВС СССР в 1929 г. введено в действие новое Положение об Институте. Согласно ему Институт состоял из одиннадцати отделов (1 – применения, 2 – воздушных испытаний, 3 – вооружения, 4 - аэронавигационный, 5 – технический, 6 – винтомоторный, 7 – радио, 8 – электротехнический, 9 – аэросъемочный, фототехнический, 10 – воздухоплавательный, 11 – административно-технический) и санитарной части. За период с октября 1929 г. по ноябрь 1932 г. было испытано 193 самолета: ТБ-3, ТБ-2, ТБ-1, МРБ-3, МРБ-2, МРБ-4, Р-5, Р-6, Р-7, И-3, И-4, И-5, ХАИ?1, а также целый ряд других самолетов отечественного и зарубежного производства. Институтом выполнено 3259 заданий, испытано 177 объектов вооружения, 632 объекта спецоборудования и 61 мотор отечественного и зарубежного производства.
11 ноября 1932 г. состоялся перелет всех самолетов с Ходынского поля на Щелковский аэродром. Полное перебазирование Института на новую базу было завершено в 1935г. В указанный период в НИИ выполнено 2800 заданий, испытано 74 самолета (ТБ-3, ТБ-3+2 И-5, ТБ-4, Р-5, Р-6, И-15, И-16, Ут-1 и др.), 80 моторов (М-17, М-22, М-34, М-48, М-58 и др.), 394 объектов вооружения, 226 объектов спецоборудования.
26 декабря 1934г. Наркоматом обороны утверждено новое Положение и штат НИИ ВВС РККА. Новая структура Института была следующей – Управление, Штаб, Политотдел, шесть отделов (1 – сухопутных самолетов, 2 – морских самолетов (г.Севастополь), 3 – моторов и авиатоплив, 4 – вооружения, 5 – оборудования, 6 – испытания материалов), авиационная бригада (эскадрилья тяжелых самолетов, эскадрилья легких самолетов, отдельный истребительный отряд), отдел главного механика, отдел материально-технического обеспечения, отдельная стрелковая рота, Дом Красной Армии. В период с февраля 1935г. по февраль 1938г. выполнено 4061 задание, испытаны 251 самолет (МК-165, САМ-5, СБ, Р-зет, ХАИ-5, АИР-10, БОК-1 и др.), 88 моторов (М-17Ф, М-25, М-34ФРН, М-48РН, М-103 и др.), 704 объектов вооружения, 676 объектов спецоборудования. Специалистами НИИ ВВС РККА проведена большая работа по подготовке и обеспечению целого ряда рекордных полетов и перелетов.
К маю 1941 года НИИ ВВС РККА имел следующую структуру:
командование, штаб, политотдел;
1-й отдел – научно технический, 2-й отдел – аэродинамических испытаний, 3-й отдел – опытных самолетов, 4-й отдел – испытаний опытных серий самолетов и боевого применения;
группа отделов моторов и топлив;
группа отделов специальных служб;
опытный завод, санитарная служба, финансово-плановое отделение.
За указанный период в НИИ ВВС выполнено 6516 заданий, испытаны 351 самолет (отечественные – И-15бис, И-16, И-26, И-28, И-200, Р-10, Р-зет, «100», СБ, «Иванов», ДБ-3Ф, ББ-22, ТБ-7, УТ-1, УТ-2, Вит-2 и др., иностранного производства – До-215, Ю-88, Ме-109, Не-100 и др.), 191 мотор (МВ-4, М-87, М-34ФРН, М-105, М-103А и др.), 864 объектов вооружения, 1903 объектов спецоборудования. Специалисты НИИ ВВС РККА приняли участие в подготовке и обеспечении ряда рекордных полетов и перелетов
Сразу после начала Великой отечественной войны в начале июля 1941 г. из личного состава НИИ ВВС РККА были сформированы 3 истребительных полка, 2 полка пикирующих бомбардировщиков, 2 тяжелых бомбардировочных полка, 1 штурмовой полк, 1 разведывательная эскадрилья, 3 батальона аэродромного обслуживания, которые были направлены в действующую армию. По приказу от 20 июля 1941 г. НИИ ВВС был перебазирован в г. Свердловск, где продолжал свою работу до апреля 1943 г. За указанный период было выполнено более 3700 заданий, испытаны 209 самолетов (отечественные – И-180, Як-1, Як-6, Як-7, Як-9, Ла-5, ЛаГГ-1, ЛаГГ-3, МиГ-1, ТБ-7Б, БИ-1, Ту-2, Пе-2, Ил-2, Ил-4, Ли-2, Су-6 и др., иностранного производства – Б-25, Кертис 0-52, «Киттихок», «Томагавк», «Харрикен», «Аэрокобра», «Бостон», «Мустанг», До-215, Ме-109Ф, и др.), 173 мотора (АМ-38, М-82, М-88, М-90, М-105, «Мерлин», Райт «Циклон» и др.), 25 винтов (ВИШ-61В, АВ-5Ф-158, ВИШ-105СВ и др.), 850 объектов спецоборудования.
Приказом НКО в 1943 г. из НИИ ВВС КА и НИПАВ (Научно - исследовательский полигон авиационного вооружения) были сформированы НИИ ВВС КА (с дислокацией на ст. Чкаловской), Научно-испытательный институт Специальных служб ВВС КА (с дислокацией на Чкаловской) и Научно-испытательный институт Авиационного вооружения ВВС КА (с дислокацией в г. Ногинск). До мая 1944 г. силами 3-х институтов было выполнено 4645 заданий, испытано 50 самолетов (отечественные – Як-1, Як-3, Як-7Б, Як-9, Ла-5, Ла-7, ЛаГГ-3, МиГ-3, И-185, Пе-8, БИ-1, Ту-2, Пе-2, Ил-2, Ил-4, Ли-2, Су-6 и др., иностранного производства – Р-39, «Киттихок», «Томагавк», «Харрикен», «Аэрокобра», «Спитфайтер», Ме-109, ФВ-190 и др.), 113 моторов (АМ-38Ф, М-82ФН, М-83, М-90, М-105, «Мерлин» 46, Райт «Циклон» GR-2600-A5B и др.).
Постановлением Государственного Комитета Обороны СССР в мае 1944 г. был создан Государственный Научно-испытательный институт ВВС КА на основе объединения трех институтов - НИИ ВВС, НИИ СС ВВС, НИИ АВ ВВС.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 1 июля 1944 г. ГНИИ ВВС КА награжден орденом «Красное Знамя», а Постановлением Президиума Верховного Совета СССР от 11 июля 1944 г. ГНИИ ВВС КА вручено красное Знамя. Институт стал именоваться Государственным Краснознаменным научно-испытательным институтом ВВС.
В завершающий период Великой отечественной войны Институтом выполнено 1787 заданий, испытаны 245 самолетов (отечественные – И-220, Як-8, Як-10, Як-13, Як-9В, Ла-7Р, Ту-2Д, Ту10, и др., иностранного производства – «Тандерболт», «Спитфайер», «Кинг Кобра» различных серий, ФВ-190 и Ме-109Ф различных серий и др.), 554 объекта спецоборудования 405 систем вооружения.
