Prace badawcze W instytucie od lat 40. XX wieku prowadzono badania i próby w locie wielu typów samolotów, zarówno bojowych, jak i przerobionych na latające laboratoria. W pierwszych dekadach testowano m.in. Su-7, Su-15, An-12, Tu-22 i MiG-25, które wykorzystywano do analiz charakterystyk lotnych, badań układów paliwowych i prób tankowania w powietrzu. W eksperymentach wykorzystywano także MiG-21U i Su-7U do lotów niskoprędkościowych oraz MiG-25P do prób wysokościowych powyżej 20 km, w tym lotów parabolicznych.
Od lat 80. intensywnie badano nowe typy – Su-17, Su-24, Su-25, Su-27, MiG-23 i MiG-29 – w szerokich kampaniach prób obejmujących charakterystyki manewrowe, systemy awioniczne i odporność konstrukcji. W testach uczestniczył m.in. pilot-doświadczalny Aleksandr Krutow.
Na przełomie XX i XXI wieku wykorzystywano także przebudowany Tu-154M jako platformę doświadczalną dla testów awioniki i systemów pokładowych. Do dziś jedną z głównych platform badawczych jest Ił-76LL – samolot-laboratorium napędów, na którym prowadzono m.in. próby silnika PD-14 w 2015 r.