К концу 30-х гг. прошлого века стало очевидно, что отечественной авиации требуются новые истребители со скоростями полета не менее 600 км/ч и с мощным вооружением, которые не только не уступали бы современным зарубежным самолетам, но и могли превзойти их в летном и боевом отношении.
В это время московский завод №1 им. Авиахима был загружен производством истребителей И-15биси И-153 конструкции Н.Н. Поликарпова, а также работами по внедрению в серию яковлевского ББ-22 (будущего Як-4). Однако по своим характеристикам бипланы Поликарпова уже не в полной мере удовлетворяли требованиям военных. А события развивались стремительно, поскольку начавшаяся в Европе война и конфликт с Финляндией требовали скорейшего обновления самолетного парка.
В ноябре 1939 г. на заводе была создана комиссия для подготовки предложений по загрузке серийного производства на следующий год. Членам комиссии было предложено изучить истребитель И-26, разрабатывавшийся в ОКБ А.С. Яковлева (будущий Як-1). Яковлев подробно ознакомил комиссию с самолетом, который в это время находился в сборочном цехе. Однако еще свежи были в памяти проблемы, с которыми столкнулся завод при освоении «сырого» ББ-22, дай на И-26еще не было нужной документации. Поэтому в противовес «чужому» было предложено рассмотреть другой проект - разраба-тывавшийся в базировавшемся на заводе №1 ОКБ Н.Н. Поликарпова - истребитель И-200 с мощным мотором АМ-37 и с более высокими, чем у И-26, летно-тактическими характеристиками. По расчетным данным, самолет должен иметь максимальную скорость 670 км/ч, в то время как у И-26 она составляла всего 580 км/ч. К тому же конструкция И-200 была более приспособлена к условиям производства на заводе №1, что значительно сокращало сроки его внедрения в серию.
Было принято решение о быстрейшем выполнении проектных работ. Уже 25 ноября 1939 г. группа, в которую вошли А.Г. Брунов, М.И. Гуревич, А.Т. Карев, Н.З. Матюк, В.А. Ромодин и Я.И. Селецкий, начала эскизное проектирование нового истребителя. В это время перед руководством завода встал вопрос о том, кто возглавит работы по новому самолету. Директор завода П.А. Воронин поручил переговорить на эту тему с Артемом Ивановичем Микояном, который с предложением согласился не сразу, но, все же, учитывая создавшуюся обстановку, в итоге дал свое согласие.
8 декабря 1939 г., по согласованию с Наркомом авиационной промышленности М.М. Кагановичем, директор завода №1 П.А. Воронин издал приказ об организации на заводе самостоятельного опытно-конструкторского отдела (ОКО) по проектированию и постройке истребителя И-200. Начальником ОКО был назначен А.И. Микоян, его заместителями - М.И. Гуревич и В.А. Ромодин.
Дальнейшие события развивались стремительно: 8 декабря эскизный проект скоростного истребителя И-200 уже был готов и направлен на рассмотрение в Наркомат авиационной промышленности и ВВС, 25 декабря был рассмотрен и утвержден макет самолета, на следующий день началась разработка и изготовление рабочих чертежей, и уже 31 марта 1940 г. первый опытный экземпляр истребителя И-200 покинул сборочный цех, а 5 апреля летчик-испытатель А.Н. Екатов поднял его в воздух. Таким образом, от начала проектирования до первого вылета прошло всего 100 дней!
Всего месяц спустя, в мае 1940-го, истребитель И-200 был запущен в серийное производство на заводе № 1: до конца года здесь планировалось изготовить уже 125 таких самолетов. Государственные испытания опытных машин завершились с положительными результатами 12 сентября 1940 г., и на следующий день на заседании технического совета при НИИ ВВС во время рассмотрения результатов испытаний ведущий летчик-испытатель Степан Супрун отметил, что И-200 «является самым доведенным самолетом при поступлении его на государственные испытания, которые опытный самолет прошел хорошо». В выводах акта о результатах госиспытаний отмечалось, что «самолет И-200 АМ-35А конструкции инженеров Микояна и Гуревича производства завода №1 по своей скорости, равной 628 км/ч, является лучшим из опытных отечественных самолетов и не уступает однотипным иностранным самолетам на высотах выше 5000 м». 9 декабря 1940 г. на основании постановления Правительства приказом НКАП истребителю И-200 было присвоено наименование МиГ-1, а его улучшенной модификации - МиГ-3.
В 1941 г. производство МиГ-3 постоянно расширялось, достигнув перед войной выпуска 25 самолетов в сутки. К началу Великой Отечественной войны истребителей МиГ-1 и МиГ-3 в частях было больше, чем всех «Яков» и «ЛаГГов» вместе взятых. В основном «МиГи» направлялись в истребительные авиационные полки западных приграничных военных округов. Уже в первые часы войны они вступили в воздушные бои с немецкой авиацией. Истребители МиГ-3 составляли основу самолетного парка 6-го авиационного корпуса ПВО, защищавшего небо Москвы.
До момента эвакуации в октябре 1941 г. в ОКО завода №1 были также разработаны, построены и начали проходить испытания двухмоторный дальний истребитель сопровождения ДИС-200 с моторами АМ-37 и модификация МиГ-3 с мотором М-82 - МиГ-9. Однако основной задачей ОКО в эвакуации в Куйбышеве стало налаживание серийного производства истребителей МиГ-3 на новой территории. Но вскоре последовало известное указание Сталина о прекращении производства на заводе №1 истребителей МиГ-3 в пользу расширения выпуска штурмовиков Ил-2. На новой территории завод успел выпустить только 22 самолета МиГ-3. Всего же из цехов завода №1 вышло 3242 истребителя МиГ-1 и МиГ-3.
Когда немецкие войска были отброшены, в Москве началось восстановление авиационного производства. В соответствии с постановлением ГКО от 13 марта 1942 г., возглавляемый А.И. Микояном и М.И. Гуревичем ОКО завода №1 им. И.В. Сталина вместе с опытным цехом возвращался в Москву. На территории московского завода №480, куда в марте-апреле 1942-го реэвакуировался ОКО, был организован опытный завод №155 во главе с директором и главным конструктором А.И. Микояном, и вскоре ОКО получил название ОКБ-155. Сюда же, на завод №155 (а на этой территории ОКБ пребывает и поныне), была переведена ремонтная база завода №30 по истребителям МиГ-3.
Деятельность ОКБ А.И. Микояна на новом месте началась в мае 1942 г.
Основные силы были направлены на дальнейшее совершенствование истребителя МиГ-3, а также на создание на его базе истребителей с более высокими летно-тактическими данными. В период Великой Отечественной войны были построены улучшенные модификации истребителя: И-230 с мотором АМ-35А, И-231 с АМ-39, И-211 с М-82Ф. Также были разработаны и испытаны истребители с более высокими летными характеристиками и мощным вооружением: И-220 и И-225, высотные перехватчики И-221, И-222 и И-224, модификация истребителя сопровождения ДИС-200 с моторами М-82. Кроме проведения опытных работ, силами завода в период 1942- 1943 гг. было выпущено еще 30 серийных истребителей МиГ-3.
Однако ближе к концу войны стало ясно, что силовая установка, состоящая из поршневого мотора и воздушного винта, подошла к пределу своих возможностей: назревала необходимость перехода на новые типы двигателей. 22 мая 1944 г. вышло постановление ГКО о развитии реактивной авиации. Ввиду отсутствия в нашей стране работоспособных турбореактивных двигателей одним из его результатов стало появление нового самолета Микояна и Гуревича И-250 с комбинированной силовой установкой (поршневой ВК-107А плюс реактивный ВРДК с приводным компрессором), впервые взлетевшего в марте 1945 г. И-250, показавший скорость 825 км/ч, выпускался малой серией на московском заводе №381. Однако применение комбинированной установки было лишь временной мерой, т.к. не вызывало сомнений, что будущее принадлежит самолетам с турбореактивными двигателями.