1986年，顧誦芬先生上調部科技委任副主任，主抓航空科技預研工作與對外技術交流，1988年，六院撤銷六年後，航空研究院再次成立，顧先生轉任副院長，至93年撤銷為止，這一段時間，在顧先生的卓越努力下，中國航空工業通過切實有效地預研，迅速縮小了與航空技術前沿的距離，取得一大批研究成果，積累大量技術儲備，為93年後中國航空工業的加速追趕奠定了紮實基礎。早在1985年，601所超聲速巡航戰鬥機布局預研課題便已立項，七五時期開始，601所更是作為組長單位，帶領國內廠所對先進戰鬥機技術進行了長期跟蹤預研，李天院士連續20年擔任總裝先進氣動布局專項負責人，並長期主持國防科工委隱身技術預研專項，在這兩項預研的成果基礎上，八五期間，601所主動提出並主持了綜合性更強的飛機總體綜合設計技術重大專項，九五期間，601所進一步帶領國內廠所開拓綜合飛力/推力控制，2000年即建成了綜合飛推半物理模擬實驗台，2002年，601在國內主機所中首先建立起了專業的隱身設計隊伍，2011年，建成中國第一個隱身測試實驗室（國家重點實驗室）。

　　實驗能力提高的同時，601所等單位取得了一大批預研成果，包括二元紅外噴管、座艙風擋隱身鍍膜、等離子隱身、吸波材料，在經費緊缺的情況下，1998年，以殲8II完成了中國第一次真機RCS外場測試，通過綜合措施，證實了改進設計可減少前向RCS達三分之二，成果已應用於殲8後續改型。李天院士發展的中國第一套隱身精確計算手段，以及由其主編，凝聚二十年研究成果的《隱身飛機設計指南》，為中國先進戰鬥機的工程發展奠定了基礎。

　　艦載戰鬥機技術方面，601所云夢東等老一代科研工作者未雨綢繆，早在1983年即開始了相關技術跟蹤預研，1987年完成了殲8II改艦載論證，89年後進一步完成了殲13改艦載機論證，海軍方面給予了極高的評價：“我們只有在601所看到了，看得見、摸得着的艦載機特種技術儲備。”其後，沈飛在沒有訂貨沒有撥款的情況下，自籌資金果斷決策，引進了一架廢棄在烏克蘭的SU33原型機，為其後的自行設計奠定了堅實基礎。1989年，顧誦芬先生抓住稍縱即逝的機會，建立起與蘇聯方面的航空學術交流機制，顧先生牽頭髮起的中俄空氣動力及強度學術會議，迄今以舉行了12屆，極大提高了中國空氣動力學基礎研究的水準與能力。

　　1991年，顧誦芬先生利用自己與中央流體動力院長比施根斯建立的友情，說服對方同意對中國的第四代戰鬥機預研方案（背景機）進行評審，通過這次細緻認真的評審，以及其後601所等方面利用這一窗口期從中央流體動力引進的大批軟件、資料，改變了我國背景機研製閉門造車的局面，使其由預研向工程發展陡然加速。

　　1993年，由於當時米格局駐成都協助設計殲10和超7的人員較多，米格局總師別列科夫專程來華探望，在回程途經北京時，又是顧誦芬先生，抓住這一時機，一舉促成601、中央流體動力、米格局聯合設計新一代戰鬥機總體方案的，其後又邀請611所等單位加入，利用這一空前絕後的短暫歷史機遇，通過三方在瀋陽數個月的密切配合與緊張工作，從1993年9月到次年初，完成了兩個重型戰鬥機總體方案，分別是601的常規隱身布局以及611的隱身鴨式布局，為中國四代機工程發展奠定了決定性基礎，其後，由於俄羅斯政府方面的壓力，聯合設計組解散，但601方面繼續與TSAGI，611方面繼續與米格，通過雙邊合作，關鍵技術專題諮詢的方式繼續推進第四代戰鬥機方案論證。謝光當時都不由感慨601所“花了這麼點錢，做了這麼多事”

　　這次合作俄羅斯方面幾乎傾囊相授，中國人應該記住別列科夫，這個堅持要別人稱呼他 “同志”而不是“先生”的老布爾什維克，米格局的總師，為中國的航空工業突破，做了巨大貢獻。在1998年對俄合作初步結束時，TSAGI副院長對顧先生說：“我們這一次把技術都給了你們，你們完全可以設計一個好飛機”

　　601所的預研成果廣泛擴散，如DSI進氣道和雙三角翼先後應用於其他廠所的超7和殲7E等型號，取得良好效果。

　　1995年5月26至29日，第三次全國科技大會在京召開。這次會議的一個重要議題是討論《中共中央關於制訂國民經濟和社會發展九五計劃和2010年遠景目標的建議(徵求意見稿)》。其中提到的重點發展的高技術領域未列入航空技術。顧誦芬、王大珩、師昌緒、莊逢甘等一批院士專家聯名向中央、國務院寫信，建議在修改徵求意見稿時，將航空工業列入高科技產業。這些努力引起了中央的高度重視。中共十四屆五中全會通過的“九五”計劃和2010年遠景目標的建議第一次把航空列入高技術行列。

　　這一時期的SU27引進是中國航空工業的正名之戰。

　　在國民經濟逐步好轉的大環境下，特別是在高層領導的果斷決策下，引進SU27，目的是使中國空軍主戰裝備和航空工業水平全面提升到與大國地位相稱的水平，買飛機容易，想造出來，想不受制於人，以中國的基礎工業和基礎科學積累，卻是極其艱巨的工程挑戰，歷史的重任交到了沈飛手中。許可生產的談判從93年開始到95年底簽訂協議，總合同中關於許可生產內容的附件由601所方面一手整理，601的先期介入還不止於此，從93年開始，李天院士便帶領團隊從外形反推SU27全機理論外形及各翼面模型，並在國內外風洞進行了大量吹風，掌握了27氣動特性，為結構強度設計和操縱品質、飛行性能分析提供了可靠的氣動數據。

　　面對成百上千項國內空白的特種材料，沈飛方面與國內其他廠所和工業部門密切配合，協同攻關，一舉建立起中國人自己的三代機材料與標準件體系。

　　96年俄羅斯方面開始移交資料，98年11月，首家高散件組裝的SU27便首飛成功，沈飛創造了奇蹟！在蘇霍伊方面對華技術封鎖，嚴密控制設計圖紙，必須提供的也做簡化處理的情況下，國家確立了SU27國產化的正確路線原則，那就是“繼承平台，重構航電，突出質量，降低依賴，協調配套”。在非常短的時間內，沈飛便摸透了SU27這一第三代重型戰鬥機，並通過殲11A、WS10驗證機等項目驗證了摸透成果，積累了飛躍的條件。2001年，總參正式批覆殲11B型戰鬥機立項，2003年12月，中國人自行研製的第一架重型戰鬥機便飛上了藍天，2010年，殲11B與太行發動機，一起獲得了國家科技進步特等獎。

　　殲11這一重大工程，帶動了整個中國航空工業從科研到配套，從生產到管理的脫胎換骨，沈飛在帶動其他廠所的同時，自身也建立起了中國最大的數控加工中心和最大的鈦合金加工中心，並廣泛支援了其他主機所，如成都的殲10和718驗證機，結構設計與加工都得到過沈飛方面的極大支持。

　　沈飛在中國工業製造技術方面的引領和突破並沒有減速，章怡寧先生對中國的複合材料工業，做出了傑出貢獻，王永慶等人推動的，F22和F35項目中首創的數字化裝配技術及並行工程管理得以實現並應用於型號，沈飛新機快速試製中心被譽為中國自己的“臭鼬工廠”。自1998年以來，北航王華明教授和沈飛聯合攻關的激光快速成型技術及成套工裝，也已經結出了累累碩果。

　　隨着X47B與神經元先後首飛成功，歐美航空強國在下一代無人空戰系統上的布局逐步落地，在這種嚴峻的情勢下，還是601所及時拿出了成果，從973規劃開始，李明院士便擔任着無人作戰飛機系統總體基礎的技術首席，並主持了十一五期間無人作戰系統信息網絡專項，十二五期間，沈飛的UCAV背景機預研有望取得重大成果。而楊鳳田院士、李天院士等主持的燃料電池無人機、變體無人機、智能蒙皮技術、高空反隱身無人機、空射運載火箭等均在各自方向取得了大量成果，為中國航空工業縮短與前沿領域差距，乃至超越引領做出了不懈努力。