За время пребывания в Свердловске Институтом проведено 2200 испытаний, в том числе 209 по самолетам, 173 по моторам, 25 по воздушным винтам, 850 по спецоборудованию, 48 по материалам и конструкциям. Выполнено 306 научно-исследовательских работ. Именно в Кольцово летчик-испытатель Г.Я. Бахчиванджи 15 мая 1942 г. впервые поднял в воздух истребитель БИ с ЖРД.

Летчики, инженеры и техники Института проводили большую работу во фронтовых авиационных частях, обучая личный состав правильной эксплуатации авиационной техники. Осенью 1942 г для проведения испытаний бомбардировщика Ту-2 была создана группа из трех экипажей, которая в сентябре вошла в состав 3-й воздушной армии и выполняла боевые задания на новой техники наравне с «фронтовыми» экипажами. Большая работа проводилась по сборке и облету прибывавших в северные порты СССР по ленд-лизу американских и британских самолетов.

В годы войны в НИИ ВВС была проведена большая работа по доводке истребителей Р-39 «Аэрокобра» и Р-61 «Кингкобра». Для проведения испытаний самолета Р-61 на штопор в 1944 г. в США были командированы летчики-испытатели А.Г. Кочетков и Ф.П. Супрун. В кабине «Кингкобры» А.Г. Кочетков. Буффало, США, 1944 г.

Испытаниями и совершенствованием авиационного вооружения в этот период занимался научно-испытательный полигон, эвакуированный в июле 1941 г. в Свердловск, однако уже в августе полигон был возвращен в Ногинск, а в октябре 1941 года перебазирован в г. Чкалов (Оренбург). В феврале 1942 г. из состава полигона был выделен филиал, перебазированный в Ногинск. Большинство работ по испытаниям авиационного вооружения было выполнено филиалом в Ногинске. Всего научно-испытательным полигоном (НИП АВ) было проведено 899 испытаний авиационного вооружения, обучено и переучено на новую материальную часть 305 человек из строевых частей ВВС. Приказом НКО от 25 января 1943 г. НИИ ВВС был возвращен на Чкаловскую.

Возвращение Института на основную материально-техническую базу значительно улучшило условия работы и увеличило возможности по оказанию помощи фронту.

Приказом НКО в 1943 г. из НИИ ВВС КА и НИПАВ (Научно-исследовательский полигон авиационного вооружения) были сформированы НИИ ВВС КА и Научно-испытательный институт Специальных служб ВВС КА с дислокацией на ст. Чкаловская, Научно-испытательный институт авиационного вооружения с дислокацией в Ногинске. До мая 1944 г. силами трех институтов было выполнено 4645 заданий, испытано 50 самолетов, в том числе отечественные Як-1, Як-3, Як-7Б, Як-9, ЛаГГ-3, Ла-5, Ла-7, МиГ-3, И-185, Пе-8, БИ-1, Ту-2, Пе-2, Ил-2, Ил-4, Ли-2, Су-6; иностранные Р-39, Р-40, «Харрикейн», «Спитфайр», Bf.109, Fw-190, а также 113 авиамоторов, в том числе АМ-36Ф, М-82Ф, М-83, М-90, М-105, «Мерлин», Райт «Циклон».

Постановлением ГКО СССР путем объединения трех институтов (НИИ ВВС, НИИ СС ВВС, НИИ АВ ВВС), в мае 1944 г. был создан Государственный Научно-испытательный институт ВВС КА (ГосНИИ ВВС КА). Общая численность личного состава ГосНИИ ВВС, (без учета авиабазы) составляла 2524 военнослужащих (в том числе 105 человек летно-штурманского и 939 человек инженерно-технического состава) и 1050 человек вольнонаемных. В завершающий период Великой Отечественной войны институтом выполнено 1787 заданий, испытаны 245 самолетов, включая отечественные И-220, Як-8, Як-10, Як-13, Як-9В, Ла-7Р, Ту-2Д, Ту-10, иностранные - Р-47, Р-63, «Спитфайр», Bf -109, Fw-190 различных модификаций, а также 554 объекта спецоборудования и 405 систем вооружения.

Указом Президиума Верховного Совета СССР от 1 июля 1944 г. ГНИИ ВВС КА награжден орденом Красного Знамени и стал именоваться Государственным Краснознаменным научно-испытательным институтом ВВС.

Первый послевоенный период (1945-1953 г.г.) в деятельности Института был характерен испытаниями модернизированных отечественных, иностранных и трофейных самолетов, а также первых образцов реактивной техники и вертолетов. За период 1945-50 г.г. в ГК НИИ ВВС было испытано более 50 опытных и модернизированных отечественных самолетов и вертолетов. В 1950 г. начались испытания перехватчиков И-320 и Ла-200. В Институте также проходили испытания транспортные и пассажирские самолеты Ил-12, Ил-14, Ил-18, Ту-70. В конце 40-х годов на испытания поступили первые вертолеты Г-3 и Г-4 несколько позже - Ми-1, Як-100, Ка-15, Ми-4, Як-24. Испытания вертолетов в НИИ ВВС заслуживает отдельной статьи, тем более, что испытания вертолетов проводились и по сей день проводятся, в основном, в Подмосковье, а не на основной базе Института в Ахтубинске.

Большой вклад в испытание новой техники внесли летчики: А.Г. Кочетков, А.Г. Кубышкин, Ю.А. Антипов, И.М. Дзюба, Л.М. Кувшинов, Г.А. Седов, Г.А. Тиняков, А.Г. Тереньтьев, А.А. Манучаров, Д.Г. Пикуленко, Трофимов и Б.С. Кладов.

15 августа 1945 года инженер-летчик А.Г. Кочетков вылетел на трофейном Ме-262, это был первый в СССР полет на самолете с ТРД. Мессершмитт был восстановлен на опытном заводе ГК НИИ ВВС. Всего Кочетков выполнил на нем 18 полетов, последовательно наращивая скорость, скороподъемность, высоту. Первая жертва реактивной авиации в ГК НИИ ВВС также связана с Ме-262 - 17 сентября 1946 г. на этом самолете разбился заместитель командира опытной эскадрильи Ф.Ф. Демиза. Позже были восстановлены Me-163 и Ар-234, на ракетном «Мессере» первый полет выполнил В.Е. Голофастов, на «Арадо» - А.Г. Кубышкин. Испытания Ар-234 проводились в Рехлине, бывшем испытательном центре люфтваффе. В феврале 1946 г. у А.Г. Кубышкина в его третьем полете на «Арадо» произошел пожар двигателя. Летчик посадил бомбардировщик на одном двигателе точно на ВПП.