В 1936 г. он представил на конкурс Осоавиахима проект авиетки «Октябрёнок», её создание предшествовало его дипломному проекту, тема которого в то время определялась в основном по желанию слушателя. (Артём Иванович выбрал летающее крыло, которое, как ему казалось, давало преимущество перед другими схемами летательных аппаратов.)

Полётная масса авиетки составляла 250 кг, максимальная скорость — 130 км в час. Этот миниатюрный спортивный самолёт сконструировали и построили три слушателя — выпускники Военно-воздушной инженерной академии им. Н. Е. Жуковского Микоян, Самарин и Павлов.

В 1937 г. на «Октябрёнке» был совершен полёт, и авиетка получила положительную оценку Центрального аэроклуба.

Закончив академию и получив диплом, молодой военный инженер попросился на работу к Николаю Николаевичу Поликарпову.

Такое стремление вполне естественно. Если в ЦАГИ, где конструкторскую часть возглавлял Андрей Николаевич Туполев, в ту пору было сосредоточено всё лучшее, чем обладало тяжёлое самолётостроение, то поликарповское КБ — это почти монополист постройки самолётов атаки, центр создания истребительной авиации.

В том же 1937 г., когда молодой Микоян пришёл на работу к Поликарпову (Микоян был назначен в ОКБ Поликарпова на должность военного представителя), в Испании, сначала на северном фронте в районе Бильбао, затем под Мадридом поликарповские истребители встретились с «мессершмиттами» Ме-109Б. С этими машинами самые скоростные, самые лёгкие в мире истребители И-16 справились сез особых усилий. Однако спустя лишь год положение резко изменилось. Новые истребители Ме-109Е с более мощными двигателями, доказали, что немецкие конструкторы времени зря не теряли.

Микоян размышлял, анализировал уроки Испании... Вначале победоносное соревнование И-15 и И-16 с «мессершмиттами» закончилось не в нашу пользу.

Сопоставляя то, что сделали в последующие годы Поликарпов и Микоян, нетрудно прийти к выводу: у конструкторов были принципиальные разногласия. И в самом деле, что может быть противоположнее — Поликарпов, с его приверженностью к бипланам и полуторапланам, то есть истребителям маневренным, и Микоян, очень быстро понявший, что успех в воздушном бою во многом приносят скорость и высота — качества, гораздо в большей степени сопутствовавшие самолётам-монопланам.

Дальнейшая работа Микояна много лет развивалась в тесном контакте с одним из заместителей Поликарпова М. И. Гуревичем, который занимался в КБ Поликарпова эскизным проектированием.

Микоян и Михаил Иосифович Гуревич выглядели на редкость разными, но их союз оказался прекрасным. Гуревич — постарше, поосмотрительнее. Микоян — темпераментнее, энергичнее. Объединившись, они дополнили друг друга.

Конструктор С. Н. Люшин, проработавший в микояновском КБ более четверти века, так охарактеризовал содружество Микояна и Гуревича: «Оба были людьми в высшей степени скромными. Гуревич в первое время опытнее Микояна, но Микоян быстро набирал силу и вышел вперёд. В чём это проявлялось? Да в том, что... в КБ никогда не боялись неизвестности. Брались за неизвестные задачи смело и всегда решали их. Смелость и доверие. Инженерам обычно только ставились задачи, а для решения этих задач предоставлялась большая самостоятельность...»

Не согласившись с Поликарповым, Микоян и Гуревич должны были противопоставить ему нечто своё. Понимая, что в истребительной авиации грядёт революция, что деление истребителей на скоростные и маневренные (а это важнейший элемент конструкторской идеологии Поликарпова) уже изжило себя, они, в соответствии с веяниями времени, решили положить в основу будут истребителя скорость и высоту.

Высотный истребитель, по мере устремления авиации в стратосферу, начинал считаться задачей всё более актуальной. Не случайно ещё до того, как Микоян и Гуревич сформулировали свою позицию вопросах истребительной авиации, такой истребитель уже заканчивался проектированием. Это двухмоторный высотный самолёт «100» Владимира Михайловича Петлякова.

В октябре 1939 г. завод, на территории которого находилось конструкторское бюро Поликарпова, закончил программу производства серийных самолётов-истребителей. Эти машины, в разных вариантах выпускавшиеся несколько лет, для работников завода были продукцией очень привычной и хорошо налаженной. Естественно, что замена объекта производства не могла не волновать директора завода

Павла Андреевича Воронина и главного инженера Петра Васильевича Дементьева. И они старались подготовить для наркомата наилучший из новых вариантов.

Руководители завода знали, что в группе общих видов под руководством Гуревича разработан интересный эскизный проект истребителя. Но является ли этот проект лучшим из всех возможных? Составив из ведущих работников завода специальную комиссию, ей поручили ознакомиться с работой других конструкторских бюро. Комиссия интересовалась как проектами, так и уже строившимися самолётами.

«В конструкторском бюро Яковлева, — вспоминает один из членов комиссии, — нам показали всё. Машина у них уже находилась «на выходе». Машина вроде и неплохая, но та, что существовала у нас в набросках, — лучше. Правда, яковлевская уже в натуре, а наша ещё на бумаге...»

Руководители завода собрались в группе общих видов, где М. И. Гуревич познакомил их с проектом (Микоян был болен и находился на лечении в Барвихе), и проект понравился.

Н. Н. Поликарпов в это время находился в командировке в Германии. Вернувшись, Поликарпов отреагировал на проект иначе. Возможно, ему очень не понравилось то, что инициативная группа (Микоян и Гуревич) проектировали истребитель без его ведома? Во всяком случае, Поликарпов предложил внести в проект существенные изменения.

Но Микоян и Гуревич, выслушав своего шефа, не согласились ним. Цифры убедили их, что выигрыш предложения Поликарпова дадут небольшой, а переделок потребует значительных. Стало ясно, что разногласия слишком велики. Так возник вопрос о новом конструкторском бюро. Дальнейшую работу над самолётом предложили возглавить Микояну. Но Артём Иванович отказался. Он совсем не был уверен, что известность его фамилии (Артём Микоян — брат Анастаса Микояна, народного комиссара промышленности) сможет заменить опыт знания, необходимые для столь ответственной работы. И тогда, взвесив все «за» и «против», дирекция завода предложила Микояну разделить руководство с Гуревичем. Директор завода Павел Андреевич Воронин обратился в Наркомат авиационной промышленной, в ЦК ВКП(б) с ходатайством о создании на заводе параллельно с поликарповским КБ новой конструкторской организации.

Так 25 декабря 1939 г. появилось ОКО — Опытно-конструкторский отдел под руководством А. М. Микоян и М. И. Гуревич.

В этот же период постановлением правительства был объявлен конкурс на создание одноместного истребителя. В задании указывалось, что самолёт должен обладать оптимальными характеристиками на высотах 6000 м.

Наряду с конструкторскими бюро А. С. Яковлева, С. А. Лавочкина в этом конкурсе, естественно, приняли участие А. И. Микояна и М. И. Гуревича.

Микоян и Гуревич решили поставить на самолёт необычно мощный двигатель Микулина АМ-35, предназначенный для тяжёлых самолётов. Конструкция первого МиГа получалась смешанной — крылья деревянные, хвостовая часть деревянная, фюзеляж сварной. Но, казалось бы, во внешней нелогичности легко можно было разглядеть железную логику: конструкцию создавали под возможности завода, с тем чтобы загрузить все цеха равномерно и довести благодаря этому выпуск будущего истребителя до максимума.

Самолёт удалось спроектировать всего за три месяца — срок неслыханно короткий! Как вспоминал Семён Алексеевич Лавочкин, Микоян показал себя в работе одновременно изобретателем и инженером, создателем смелых по замыслу, но реалистичных по возможности осуществления машин.

«Его интересовали все детали производства, технологический процесс, — писал С. А. Лавочкин. — Мы с ним познакомились, разговорились о делах. Он делился своими идеями, внимательно выслушивал мои. В этом обаятельном человеке, остроумном собеседнике я почувствовал серьёзного и энергичного инженера, человека смелой фантазии».