Впервые Лавочкина начал работать с реактивными двигателями летом 1942 года, когда в порядке эксперимента на серийный самолет ЛаГГ-3 были установлены прямоточные воздушно-реактивные ускорители ВРД-1 конструкции М.М. Бондарюка.
ЛаГГ-3 с ВРД-1 в июле-августе 1942 года прошел летные испытания, которые ввиду недоведенности ускорителей не принесли каких-либо положительных результатов, но ясно показали конструкторам: впереди их ждет большая работа по освоению реактивной техники. В первую очередь требовались новые, более совершенные реактивные двигатели. Но в условиях войны, особенно в первой ее половине, все силы авиапромышленности были брошены на совершенствование серийной боевой техники.
По окончании войны Советский Союз в числе других военных трофеев получил образцы немецких реактивных самолетов и двигателей. Для скорейшего перевода отечественной авиапромышленности на выпуск реактивной техники было решено внедрить в серийное производство наиболее доведенные немецкие ТРД ЮМО-004 с тягой 900 кг и БМВ-003 с тягой 800 кг под обозначениями, соответственно, РД-10 и РД-20. В феврале-марте 1945 года основные истребительные ОКБ - Яковлева, Лавочкина и Микояна - приступили к проектированию реактивных самолетов под эти двигатели.
24 апреля 1946 года в небо поднялись МиГ-9 и Як-15 - первые советские реактивные самолеты. Этим была открыта новая страница в авиастроении СССР.
Самые быстрые поршневые истребители, сражавшиеся на фронтах II мировой войны, имели скорость около 750 км/ч. МиГ-9 превзошел этот рубеж на 170 км/ч. Для достижения такого прироста скорости были преодолены немалые трудности. Но оказалось, что настоящие проблемы только начались:
В области околозвуковых скоростей воздух, казалось, начинает бороться с все быстрее движущимся самолетом. Поведение машины с увеличением скорости трудно было предсказать. Иногда на скорости 900 км/ч весь корпус самолета начинал вибрировать, устойчивость и управляемость ухудшались; часто самолет переходил в пикирование. Все это нельзя было объяснить с помощью классической аэродинамики.
В ЦАГИ уже в военные годы начали проводить исследования обтекания тел при больших значениях дозвуковых скоростей. Велись поиски путей преодоления возникших трудностей. В 1946 году теоретически важнейшие проблемы были решены. Результаты исследований и испытаний в аэродинамических трубах были предложены авиаконструкторам.
Теперь на практике следовало проверить правильность теоретических изысканий. С.А. Лавочкин первым взялся за это. Сотрудники ОКБ, проектанты, летчики-испытатели принялись за работу с большим энтузиазмом. Отсутствие опыта проектирования реактивных самолетов, необходимость изыскать их рациональную компоновку и конструкцию заставили предпринять разработку ряда экспериментальных истребителей. Работа над ними последовательно приближала ОКБ Лавочкина к решению задачи создания серийного современного реактивного самолета.
Были спроектированы, построены и испытаны 12 типов опытных машин, один из которых выпускался серийно. Следует прибавить к этому целый ряд новых проектов, которые находились в стадии разработки.
Конечно, самолеты Лавочкина не выпускались такими большими сериями, как у Микояна и Яковлева, но его творческие идеи и наработки нашли широкое применение в авиационной технике СССР.
ОКБ Лавочкина создало фундамент, на котором начали свою работу другие конструкторские бюро. Полученные у Лавочкина результаты исследований и испытаний передавались в другие организации для их скорейшего применения на практике.