En mars 1918, il partit à Moscou sur proposition de l'administration centrale de la flotte aérienne militaire. Il était responsable de la sérialisation de la production des avions et des ateliers de fabrication.
Dès le mois d'août de la même année, Polikarpov intégrait les ateliers Dux qui étaient à cette époque les plus grands ateliers de construction aéronautique soviétiques. Il y était responsable des études, des plans et des essais des matériaux. À la fin de l'année, le prototype Dux R-1, une copie du De Havilland DH-4, était prêt à voler, malheureusement les moteurs n'étaient pas au rendez-vous.
Polikarpov passa en 1919 au Comité Technique des forces armées et y travailla dans plusieurs commissions.
En janvier, Polikarpov prit la tête d'un bureau d'études (OKB) composé du personnel des anciennes usines Dux. Ils y développèrent une version de plus petite taille du Dux R-1 et l'équipèrent d'un moteur plus puissant Liberty L-12. Leur premier développement propre fut le chasseur Polikarpov I-1, un monoplan à ailes cantilever. Polikarpov n'étant cependant pas membre du parti communiste, il fut relevé de ses fonctions peu de temps après.
Ses appareils les plus connus sont le Polikarpov Po-2 (1927) et Polikarpov I-16[1]Ishak (1933), le premier chasseur moderne à ailes basses et train rentrant. Il s'y consacra à l'étude d'avions à grande vitesse à réaction. Au mois de , il travaillait à la mise au point du VP (K), un chasseur de haute altitude, lorsque survint sa mort le , ce qui entraîne l'abandon du programme et le démantèlement de son OKB[1].
Fin de carrière et décès
En 1943, parallèlement à son travail au Bureau d'études, Polikarpov est nommé enseignant et directeur du bureau d’étude de l'Institut d'Aviation de Moscou (IAM) . Il décède finalement le 30 juillet 1944 d'un cancer de l'estomac et est inhumé au Cimetière de Novodevitchi à Moscou (parcelle n°1).
Herbert Léonard, Les chasseurs Polikarpov : histoire de tous les concepts de chasseurs monomoteurs imaginés, étudiés, projetés et conçus par N. N. Polikarpov, Clichy, Larivière, coll. « Docavia » (no 48), , 358 p. (ISBN2-914205-07-4, BNF39201421)
