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Le bureau d'études fut fondé par Sergueï Vladimirovitch Iliouchine en 1933 sous le nom OKB-39. Dès 1935, il devint l'un des plus célèbres concepteurs d'avions soviétiques, et pendant la Seconde Guerre mondiale, il fut le principal concepteur. Iliouchine fait partie de l'entreprise OAK.
Les avions conçus par le bureau d'études Iliouchine