米高揚和薩馬林開始設計小飛機不久，另一個同學帕夫洛夫也加入了他們的行列。他們決定把自己的小飛機叫做“十月兒童”。在這三個“設計師”中，米高揚是最早的牽頭者，於是他便成為這三個“不到5分鍾曆史的工程師”組成的設計組組長。他主要負責空氣動力學方麵的計算和外型設計工作，其他人負責裝配。
米高揚對空氣動力計算得很不錯，他正確地解決了升降舵的數據和飛機的平衡問題。這對這位從未搞過產品設計的人來講是相當不易的事了。他們一邊設計、畫圖、放樣，一邊進行製造。
設計圖紙終於完成了，三人請了一些專家對空氣動力數據和裝配圖等進行了審查，並獲得了批準。莫斯科州國防及航空建設促進會技術委員會在研究了呈報來的幾份設計圖之後，認為“十月兒童”是可靠的方案。因此，委員會決定：“把它作為最好的設計方案推薦給全蘇比賽會參加評比。”為此，撥給一台發動機，立即製造樣機，請求原蘇聯國防與航空建設促進會中央理事會準予成批生產。
這架小型飛機的設計顯示了米高揚某些未來的才華。盡管“十月兒童”的發明者沒有設計考驗，但是他們已經考慮到了技術革新問題，考慮到了前人在設計中還沒有采用過的機翼機械化，以及襟翼、縫翼和阻力板的係統化問題。這架飛機在起飛和下降時，隻要通過機械操縱改變一下翼型形狀和機翼的大小，便能根本改善飛機的飛行性能。
1937年，米高揚的論文設計答辯通過了。國家考試委員會授予他“工農紅軍空軍軍事機械工程師”的稱號。一個月之後，又迎來了一件喜事：他設計的“十月兒童”完成了第一次空中飛行。
開創米格戰鬥機時代
米高揚畢業後來到前蘇聯國防及航空建設促進會一號工廠的設計局，任副局長。1940年任一號工廠總設計師。
當時正值第二次世界大戰之際，設計高空殲擊機已成為一項迫切的任務。當時有人認為隻要對舊式飛機加以修改就行了，然而國防工業人民委員部堅決不同意，於是一個新的組織——設計實驗處就這樣產生了。米高揚和格列維奇負責總體設計小組的工作。總體設計小組必須完成飛機總輪廓的草圖、全部零件的細圖和工作圖樣的全部設計任務。要完成這項工作，不僅分秒必爭，而且還要有較大的創新性。因為要求設計一種多用途的飛機：一般方案是殲擊——截擊機，超載方案是強擊機，帶副油箱方案是護航殲擊機……然而，在設計中，遠不是所有的許諾都能付諸實現的，有的方案即使經過多麼精心的計算，也還難於實現。飛機設計是一項極其複雜的工作。在完成了空氣動力學計算、飛機模型風洞試驗和飛機組裝配置工程之後，便開始探討一種具體方案：先繪製一種總體設計圖，再保證使新式飛機的各部件的性能正常，零部件安全可靠，空氣動力數據符合要求等等。這之中往往會遇到許多矛盾。從機翼到底盤，從發動機到武器裝備的每一部件的設計員，都想使自己設計的部件盡可能地裝入飛機。要做到這一點，那隻能是犧牲別人的部件。因此，必然產生分歧。
米高揚在領導總體圖小組中，常常是幾天幾夜不合眼，有時幾個小時都在一動不動地思索。
飛機的配置要緊密，必須環環相扣，而設計過程每一階段的緊密配置又會相應地引出一些有待解決的問題，而這些問題，往往是設計師在其他條件下根本想象不到的。
新式飛機的樣機製成後，在強度實驗室裏就經曆了一場嚴峻的考驗。
在試驗飛機強度前，先要按照預先製定的計劃做好準備工作。米高揚與他和同事們在機翼上畫了許多圓點，然後在每個點上貼上一個帆布條。由這些布條來測量力的大小，以便看出飛機在飛行最危險的情況下由空氣動力所產生的負荷情況。
在試驗時，當負荷率達到70%的時候，輔助杆遭到了破壞。這時，許多人認為試驗失敗了，都沮喪著臉準備離去。經驗豐富的米高揚並沒有罷休，他觀察一個儀器，發現儀器的指針表明，輔助杆的破壞並不影響結構主要部件的壽命。於是，他斬釘截鐵地命令道：“繼續增加負荷！”
在場的人們都為他這一大膽的行動捏著一把汗。
試驗以巨大的爆發力而告終，實驗大廳天花板上的半圓形燈罩炸成了碎片。這並不奇怪，這是大梁和機翼的鋼梁斷裂了。這一聲巨響猶如為以米高揚為首的設計師鳴放了勝利的禮炮。
為什麼把這種破裂現象當作一種勝利的標誌呢？原來在強度實驗室裏進行破壞性試驗的飛機，在設計時要求結構的重量是最低限度的。任何一種過早或者過遲的變形都是不正常的形象。過早的破壞，是強度不夠的表現；過遲的破壞，是重量超過限度的表現。因此，當結構在超負荷（即和計算數字接近）時被毀壞，強度試驗師就算取得了勝利。而強度試驗師總是在這架“犧牲品”被毀時取得了這種勝利。米高揚主持設計的第一架飛機正是在強度試驗師們認為最理想的時刻破壞的。這時大家已經清楚，根本不需要什麼輔助杆，新式飛機是可以飛上天的。