В сентябре 1934 года мир узнал о выдающемся достижении экипажа М. М. Громова (второй лётчик А. И. Филин, штурман И. Т. Спирин). На одномоторном самолёте АНТ-25 он, пробыв в воздухе 75 часов, пролетел 12 411 км. Этот абсолютный мировой рекорд дальности беспосадочного полёта по замкнутому маршруту держался много лет. В июле 1936 года лётчики В. П. Чкалов, Г. Ф. Байдуков и штурман A.В. Беляков на таком же самолёте совершили беспосадочный перелёт из Москвы над заполярными районами на Дальний Восток. Пролетев за 56 часов 20 минут 9374 км экипаж АНТ-25 совершил посадку на песчаной косе острова Удд (ныне о. Чкалов).

Прошел ещё год. И вновь мир восхищался выдающимся мастерством советских лётчиков и отличными качествами самолёта АНТ-25. Машина, управляемая B. П. Чкаловым, Г. Ф. Байдуковым и А. В. Беляковым, стартовав в Москве, впервые в истории авиации пролетела через Северный полюс и совершила посадку в городе Портленд (США). На большей части огромного маршрута стояла плохая погода и длина воздушного пути превысила 9 тыс. км.

Вскоре после экипажа Чкалова, 12 июля 1937 года, с Подмосковного аэродрома стартовал ещё один самолёт АНТ-25. Его также через Северный полюс вели лётчики М. М. Громов, А. Б. Юмашев и штурман C.А. Данилин. Погода на трассе была более благоприятной, и экипаж смог за 62 часа 17 минут пролететь 11 500 км (по прямой 10 148 км), что стало абсолютным мировым рекордом дальности полёта по прямой. После посадки у города Сан-Джасинто, на границе США и Мексики, в баках самолёта оставалось горючего ещё на полторы тысячи километров.

Автором этого замечательного самолёта явилась конструкторская бригада П. О. Сухого, работавшая под общим руководством А. Н. Туполева, который дал эскизный проект машины, а также теоретическая группа ЦАГИ во главе с видным советским ученым профессором В. П. Ветчинкиным. Строились одновременно опытный экземпляр и его дублер.

В июне 1933 года поднялся в воздух первый АНТ-25 (РД) с двигателем в 750 л.с., потом форсированным до 874 л.с., а в сентябре начались испытания дублера с двигателем М-34Р.

По своей схеме АНТ-25 (РД — рекорд дальности) — свободнонесущий низкоплан с крылом площадью 87,1 м2, необычно большим удлинением — 13,1. Между двумя лонжеронами крыла размешались бензобаки. Фюзеляж — монокок овального сечения. Конструкция цельнометаллическая. Шасси убиралось в крыло до половины диаметра колес. Вес пустого самолёта — 4200 кг, взлётный — 11 500 кг.

Серийные самолёты строились с гладкой дюралевой обшивкой крыла. На них ставились двигатели М-34Р мощностью 900 л.с., которые обеспечивали крейсерскую скорость до 185 км/час.

В середине тридцатых годов наша советская авиапромышленность впервые за всю историю русской авиации создала самолеты, которые по своим рекордным показателям далеко обгоняют зарубежные образцы, в частности, по дальности полета.

Первым советским самолетом, специально предназначенным для установления мировых рекордов, был прославленный АНТ-25, созданный в конструкторском бюро, возглавляемом А. Н. Туполевым, в бригаде, которой руководил П. О. Сухой.

В начале 1933 года первый летный экземпляр АНТ-25 с двигателем жидкостного охлаждения М-34Р мощностью 950 л. с. конструкции А. А. Микулина был закончен, и в апреле его выкатили на аэродром.

В течение года самолет всесторонне испытывался в полете. И вот 10—12 сентября 1934 года летчик М. М. Громов, штурман И. Т. Спирин, инженер A. И. Филин установили на нем мировой рекорд беспосадочного полета по замкнутой кривой — 12 411 км. При этом был существенно перекрыт рекорд, принадлежавший французским летчикам Бассутро и Росси,— 10601 км. За это исключительное достижение летчику М. М. Громову было присвоено звание Героя Советского Союза.

После длительной эксплуатации первого экземпляра АНТ-25 конструкторы провели ряд улучшений самолета и подготовили его для установления дальнейших рекордов. Через два года после первого полета АНТ-25, с 20 по 22 июля 1936 года, экипаж в составе летчиков В. П. Чкалова, Г. Ф. Байдукова и штурмана А. В. Белякова пролетел уже на новом экземпляре АНТ-25 по маршруту Москва—Северный Ледовитый океан—Камчатка— Николаевск-на-Амуре—о. Удд (о. Чкалов), покрыв расстояние 9374 км (по прямой 8784 км) за 56 час. 20 мин. За выдающийся перелет всем членам экипажа было присвоено звание Героя Советского Союза. Через четыре месяца после этого перелета, в ноябре 1936 года, АНТ-25 экспонировался на XV Международной авиационной выставке в Париже и имел исключительный успех.

Спустя год, 18 июня 1937 года, в кабину самолета АНТ-25 снова вошли Герои Советского Союза B. П. Чкалов, Г. Ф. Байдуков и штурман А. В. Беляков. Они в течение двух суток, с 18 по 20 июня 1937 года, совершают свой историческии перелет: впервые в мире без посадки летят на самолете через Северный полюс из Москвы в США и заканчивают перелет в окрестностях города Ванкувер (штат Вашингтон), покрыв при этом расстояние 9130 км (по прямой 8509 км) за 63 час. 16 мин. Через месяц, 12 июля, на другом экземпляре самолета АНТ-25-1 летчик Герой Советского Союза М. М. Громов, А. Б. Юмашев и штурман С. А. Данилин вторично совершают перелет через Северный полюс в США. Они приземлились в местечке Сен-Джесинто (штат Калифорния), преодолев расстояние в 11500 км (по прямой 10 148 км) за 62 час. 17 мин., установив при этом новый мировой рекорд дальности полета.

Исключительный рекорд, установленный экипажем М. Громова на АНТ-25, не смог быть перекрыт в течение девяти лет и продержался до конца 1946 года! За установление рекорда дальности Б. Юмашеву и С. А. Данилину было присвоено звание Героя Советского Союза.

Основные данные самолета следующие: размах крыла — 34 м; длина—13,4 ж; высота — 5,5 м; площадь крыла — 87,1 м2; вес пустого самолета — 4200 кг; взлетный вес — 11 280 кг; средняя рабочая скорость полета — 200 км/час; длина разбега — 1590 м.

Крыло и горизонтальное оперение самолета были окрашены в красный цвет, фюзеляж и вертикальное оперение — в белый, капот двигателя и вся носовая часть — в темно-синий. Вдоль фюзеляжа сверху и снизу проведены продольные полосы темно-синего цвета. На крыле надпись белой краской: «URSS NO 25». На левой стороне киля нарисована (темно-синей краской) схема маршрута Москва — о. Удд (остров Чкалова); на правой стороне — маршрут Москва—Северный полюс—США. В таком виде самолет АНТ-25, на котором был совершен знаменитый перелет Чкалова, Байдукова и Белякова, хранится в настоящее время в музее имени B. П. Чкалова в г. Чкаловске Горьковской области.