Через некоторое время после постройки ХАИ-1 решением правительства при кафедре конструкций самолетов было создано опытное конструкторское бюро по самолетостроению. Главным конструктором был назначен И. Г. Неман, начальником ОКБ — С. Жалковский. К работе были привлечены ведущие преподаватели института и студенты-старшекурсники. Был получен заказ на создание скоростного самолета-фоторазведчика.

Двухместный фоторазведчик ХАИ-6, созданный исключительно силами института, был разработан и передан для постройки в мастерские ХАИ в 1934 г. Основной особенностью этой машины было отсутствие вооружения. Роль его в защите самолета «выполняла» скорость, превосходившая скорость истребителей того времени.

ХАИ-6 прошел заводские испытания, показав впервые в СССР рекордную для данного класса машин скорость в 429 км/ч. Однако самолет серийно не строился, так как заказчик после завершения работы над проектом изменил технические требования.

Параллельно с работой над ХАИ-6 И. Г. Неман по собственной инициативе начал проектирование легкого бомбардировщика и разведчика ХАИ-5. В работе приняли участие бывшие дипломники, оставшиеся в институте после создания, инженер и руководитель проекта Л. Арсон), студенты 4, 5 и даже 3-х курсов. Самолет был построен и успешно прошел испытания. Под индексом Р-10 он был принят на вооружение, строился большими сериями на двух заводах и участвовал в Великой Отечественной войне до конца 1942 г.