В ноябре 1946 года начальником СибНИА по совместительству назначен Главный конструктор О.К. Антонов, возглавлявший в это время опытное конструкторское бюро на Новосибирском авиационном заводе имени В.П. Чкалова. Первым заданием ОКБ стал сельскохозяйственный самолёт СХА-1, позднее переименованный в Ан-2.
В 1947 году под руководством О.К. Антонова в аэродинамической трубе Т-203 СибНИА проведены испытания модели исполнительной конфигурации с работающей силовой установкой, завершающие цикл аэродинамических исследований самолёта Ан-2 . 31 августа 1947 года состоялся первый полёт опытного экземпляра самолёта Ан-2.
На протяжении всей своей дальнейшей деятельности Антонов способствовал сохранению тесных связей своего ОКБ и СибНИА и сотрудничество аэродинамиков СибНИА с ОКБ О.К. Антонова продолжалось на протяжении всего периода существования СССР:
- создан аэродинамический проект самолёта Ан-14 («Пчёлка»);
- изучено влияние обдувки струями винтов высокомеханизированных крыльев самолётов Ан-8, Ан-10, Ан-12;
- исследованы различные формы кормовой части фюзеляжа самолётов Ан-24, Ан-22;
- рассмотрено влияние обдува крыла струями маршевых двигателей и изучены характеристики аэродинамического демпфирования самолёта Ан-72;
- проведены поисковые исследования по выбору схемы самолета, определены нестационарные аэродинамические характеристики, получены исходные данные для формирования контура системы дистанционного управления самолёта Ан-124.
В 2013 году решением Минпромторга РФ СибНИА назначен разработчиком самолетов Ан-2 в гражданской и государственной авиации на территории РФ. В 2022 году в СибНИА разработан «Справочник статистических данных о повреждениях, неисправностях и отказах самолёта Ан-2».
В целях формирования научно-технического задела в области создания перспективных региональных и местных авиатранспортных систем гражданского назначения разработан аэродинамический облик и варианты компоновок новых самолетов на замену Ан-2, созданы летающие самолеты-демонстраторы технологий.