Быстрому формированию института помешала война: в октябре 1941 г. ЛИИ эвакуируется в Новосибирск, на площадку завода № 153 (нынешнее НАПО им. В.П. Чкалова), а часть отделов института — в Казань. В эвакуации ЛИИ вел работы по контрольным испытаниям серийных самолетов для фронта с целью определения их фактических летных характеристик и выявления причин их снижения, а также летные испытания новых опытных машин. Лишь в феврале 1942 г. ЛИИ получил свою нынешнюю базу — тогда для оперативного решения вопросов, связанных с летными испытаниями авиатехники, был образован филиал ЛИИ в подмосковном поселке Стаханово (с 1947 г. — город Жуковский).
После войны ЛИИ на научно-практической основе централизовано обеспечивал испытания новой авиационной техники с реактивными двигателями, проводил различные исследования в области освоения новых скоростей и режимов полета на специальных пилотируемых и беспилотных летающих лабораториях, исследовал вопросы безопасности полетов и жизнеобеспечения экипажей. В конце 40-х гг. в ЛИИ был создан ряд летающих моделей и соответствующая аппаратура для исследования трансзвуковых скоростей полета. Тогда же начались работы по созданию систем катапультирования летчиков.
За свою 70-летнюю историю ЛИИ принимал участие в создании и испытаниях практически всех отечественных летательных аппаратов. С учетом того, что на территории института располагаются летно-испытательные и доводочные базы всех ведущих российских самолетостроительных конструкторских бюро (ныне здесь продолжают работать ЛИиДБ компаний «Сухой», «Туполев», РСК «МиГ», АК им. С.В. Ильюшина, ОКБ им. А.С. Яковлева, а также ЭМЗ им. В.М. Мясищева), именно с аэродрома ЛИИ совершили свой первый полет и затем проходили испытания опытные образцы подавляющего большинства послевоенных отечественных самолетов. Разрешение на первый вылет прототипа любого нового российского летательного аппарата, даже если он происходит не в Жуковском, дает Методический совет ЛИИ. Ученые и инженеры института внесли значительный вклад в разработку и осуществление программ летно-конструкторских, совместных государственных и сертификационных испытаний всех отечественных самолетов и вертолетов. Среди недавних примеров — участие специалистов ЛИИ в сертификационных испытаниях нового регионального самолета «Суперджет» компании «Сухой», летно-конструкторских, государственных и специальных летных испытаний истребителей Су-35, МиГ-29К/КУБ, МиГ-35, прототипа истребителя пятого поколения ПАК ФА, учебно-боевого самолета Як-130 и др.
Слева: летающая лаборатория Ил-76ЛЛ № 76454, на которой проходил летные испытания двигатель SaM146 для самолета «Суперджет»
Новая физиологическая центрифуга ЛИИ и пульт ее управления (вверху справа — начальник ЛИИ Павел Власов)
В советские времена институт обладал внушительным собственным парком самолетов и вертолетов, передававшихся ему конструкторскими бюро и серийными заводами для проведения специальных программ летных испытаний по аэродинамике, устойчивости и управляемости, прочности, определению взлетно-посадочных характеристик, отработке новых и перспективных систем управления, силовых установок, бортового оборудования, ракетного оружия, средств спасения экипажей.
Летающая лаборатория Ил-76ЛЛ № 76492, на которой с ноября 2010 г. в ЛИИ проходит испытания индийский реактивный двигатель «Кавери». К марту этого года выполнены первые 4 из 43 запланированных полетов
Рабочее место инженера-испытателя в кабине Ил-76ЛЛ № 76492
Опытная гондола с двигателем «Кавери»
Летающая лаборатория Ил-76ЛЛ № 76456, созданная в ЛИИ в 2004 г. на базе пятого СКИП «976» по заказу КНР. С 2005 г. используется для испытаний авиационных двигателей в Китае
На базе опытных и серийных гражданских и боевых самолетов и вертолетов в ЛИИ было создано значительное число летающих лабораторий (ЛЛ). Особое место среди них занимают ЛЛ для доводки новых авиационных двигателей. В 1947–1954 гг. для этого использовались пять летающих лабораторий на базе бомбардировщиков Ту-2, в 1951–1962 гг. — шесть ЛЛ на базе Ту-4. Со второй половины 50-х гг. и вплоть до 1990 г. новые авиационные двигатели отрабатывались на девяти ЛЛ, созданных на основе бомбардировщиков Ту-16, а наиболее крупные из них — на ЛЛ на базе Ту-95 и двух ЛЛ на базе Ту-142. Для испытаний двигателей применялись также самолеты Ил-28, Ту-12, Ту-14, Ил-18, Ан-12, Ан-24, Ту-134, а на сверхзвуковых режимах — ЛЛ на базе скоростного истребителя-перехватчика МиГ-25. С начала 80-х гг. новые авиационные двигатели проходят летную доводку на летающих лабораториях, создаваемых в ЛИИ на основе транспортных Ил-76. На пяти таких ЛЛ в период с 1982 по 1994 гг. были испытаны двигатели Д-18Т, Д-90А (ПС-90А), Д-236Т, Д-27, ТВ7-117С, а в последние годы — НК-93 и SaM146. Еще одна летающая лаборатория на базе Ил-76 создана в ЛИИ по контракту с КНР и в 2005 г. передана заказчику. В ноябре прошлого года в ЛИИ начаты полеты доработанного Ил-76ЛЛ № 76492, на котором проходит испытания индийский ТРДДФ «Кавери» (подробнее — см. «Взлёт» № 12/2010, с.13). В целом в период 1946–2010 гг. для испытаний авиационных двигателей в институте создано около четырех десятков летающих лабораторий.
Несколько ЛЛ изготовлено в ЛИИ для отработки систем аварийного спасения экипажей самолетов и вертолетов. В 1967–1975 г. на ЛЛ Су-9У прошли испытания кресла КМ-1, КС-4 и КЯ-1 для боевых самолетов третьего поколения «МиГ», «Су» и «Як», в 1975–1991 гг. на ЛЛ Су-7У отрабатывалось унифицированное кресло К-36, применяемое сегодня на всех современных отечественных боевых самолетах. Модификации этого кресла (в т. ч. для «Бурана») в период 1979–1997 гг. испытывались на сверхзвуковой ЛЛ МиГ-25РУ. Значительный объем испытаний модернизированного кресла К-36Д-3,5 (для новых модификаций истребителей «Су» и «МиГ») и ракетно-парашютной системы спасения экипажа К-37 (для вертолетов Ка-50 и Ка-52) в 1987–1997 гг. был проведен на ЛЛ Ан-12БК со специальной поворотной кормовой кабиной.
Значительное число ЛЛ на базе серийных боевых, пассажирских и транспортных самолетов было подготовлено для испытаний новых пилотажно-навигационных комплексов, бортовых радиолокационных станций, комплексов разведки, связи, РЭП, электромагнитной совместимости бортового оборудования и т. д.
Во второй половине 80-х гг. для обеспечения летных испытаний крылатых ракет на протяженных необорудованных трассах в ЛИИ был создан отряд самолетных командно-измерительных пунктов (СКИП) на базе самолета Ил-76МД с вращающимся дисковым обтекателем антенных систем над фюзеляжем (подобно самолету РЛДН А-50). В период 1986–1989 гг. совместными усилиями завода-изготовителя (ТАПОиЧ) и ЛИИ было изготовлено пять таких комплексов, известных также под условным названием «976» и оснащенных аппаратурой траекторных и радиотелеметрических измерений и радиоуправления, сбора и передачи информации, системой оперативной обработки и отображения данных, обеспечивающих дистанционный контроль, измерения и безопасность проведения испытаний ракетной техники. В настоящее время проводятся работы по модернизации СКИП с целью замены аппаратуры на более современную с расширенными характеристиками и повышения дальности полета при сокращении эксплуатационных расходов. Сегодня в эксплуатации находится один СКИП (№ 76455), еще пара остается на хранении, а два других переоборудованы в летающие лаборатории для испытаний авиационных двигателей.
Летающая лаборатория Ту-154ЛЛ № 85317 для отработки перспективных систем управления. В ЛИИ в шутку именуется «ни Бэ ни Мэ», т. к. создана в 1987 г. на базе серийного Ту-154Б, доработанного к тому времени по типу Ту-154М, но сохранившего при этом некоторые конструктивные особенности базовой модификации