Основные направления деятельности института,основанного в 1941 году:
- проведение опережающих и поисковых летных исследований;
- создание научно обоснованных методов летных испытаний летательных аппаратов, двигателей, оборудования и вооружения для обеспечения конструкторских и государственных испытаний опытной авиационной техники;
- участие в испытаниях и доводке опытных самолетов и вертолетов;
- изучение на летающих лабораториях опытных двигателей и систем оборудования для быстрейшей их доводки и повышения безопасности полета при последующем использовании на новых опытных самолетах;
- изучение новых физических явлений и особенностей полета, не встречавшихся ранее и препятствующих дальнейшему увеличению скорости полета, высоты, дальности и улучшению маневренности самолетов и вертолетов, а также изучение вредного влияния полетов на окружающую среду;
- изучение в натурных условиях серийных или модифицированных самолетах, летающих лабораториях или моделях ( управляемых или неуправляемых ) новых аэродинамических компоновок самолета, динамики полета, прочности.
ЛИИ является непосредственным участником создания новой авиационной техники, при этом он является головным институтом по летным исследованиям и испытаниям и участвует в создании конкретного летательного аппарата и его систем практически на всех этапах разработки.
Институт располагает одним из крупнейших в мире аэродромом, летно - исследовательским центром, штатом высококвалифицированных летчиков - испытателей, инженерно - авиационными службами, комплексом средств связи и радиотехнического обеспечения полетов, комплексом внешнетраекторных измерений.
В институте проводятся астрофизические исследования, что необходимо в тех случаях, когда расхождение между прогнозируемыми и реализованными свойствами летательного аппарата велики или же не представляется возможным воспроизвести в аэродинамических трубах натурные режимы обтекания. Кроме того проводятся исследования, в которых изучаемые процессы происходят в больших объемах пространства, такие как авиационный шум на местности, звуковой удар, спутный след и другие экологические воздействия.
Исследования в области прочности, нагружения, аэроупругости и флаттера, составляющие большую часть работ, проводимых ЛИИ на опытных летательных аппаратах, позволяют обеспечивать необходимую безопасность полета и получать данные об общих закономерностях нагружения аппарата.
Большой цикл специальных экспериментальных исследований, проведенных в ЛИИ по космическим аппаратам и программе "Буран" позволил разрешить многие проблемы аэродинамики подобных аппаратов при гиперзвуковых скоростях, процессов теплообмена конструкции с потоком, выбора оптимальных аэродинамических компоновок, конструкционных материалов и материала теплозащиты.
ЛИИ проводит исследования и испытания разнообразных систем и оборудования самолетов и вертолетов таких как кислородное оборудование, системы кондиционирования, средства спасения экипажа, средства заправки самолета топливом в полете, пилотажно - навигационного и радиоэлектронного оборудования. Изучаются также различные внешние факторы, оказывающие воздействие на самолет и экипаж: обледенение, акустика внутри кабины, вибрационное воздействие различного природы, проводятся различные физиологические исследования и работы в области авиационной эргономики.
Обладая широким спектром направлений исследований, уникальной экспериментальной базой и богатейшим опытом работы, ЛИИ является одним из центров по разработке норм летной годности самолетов и вертолетов и сертификации гражданской авиационной техники.