Поликарпова всегда отличало постоянное стремление идти вперед, сочетание революционной смелости идей с ясным пониманием требований времени.
«Человек с узким кругозором никогда не сумеет правильно ориентироваться в ближайших перспективах техники. Конструктор должен быть многосторонне и широко образованным. Но и одного этого мало. Образование должно постоянно сочетаться с опытом. Некоторые склонны думать, что все дело в интуиции, в прирожденном даре смотреть вперед. Это очень опасная точка зрения. За ней нередко скрывается поверхностное и безответственное отношение к своему труду… Конструктор, который сам остановился в своем развитии, не может вести промышленность вперед, — размышлял Николай Николаевич. — ...Но плох будет тот конструктор, который думает все черпать из уже имеющегося опыта, безразлично — своего или чужого. Конструирование требует попутно новых исследований. Оно должно то опережать их, то, наоборот, отставать, пока исследования не подтвердят правильность того, что уже сделано, и не укажут дальнейшего направления. Не важно, кто будет проводить исследования, — сам конструктор или специальные научно-исследовательские организации. Важно, чтобы конструирование и исследования были неразрывно увязаны. Ошеломляющий рост авиационной техники был бы просто немыслим без контакта конструктора и исследователя».
Интересны его взгляды на процесс проектирования самолета: «В основу работы по проектированию мы кладем прежде всего разбор проблемы в целом, выявление ее важных сторон, конструктивных и эксплуатационных путей изучения задания и условий работы данного объекта. Далее мы переходим к изучению мирового опыта в этом вопросе — знакомимся с материалами и прочими источниками, делаем статистику, анализируем выстроенные самолеты этого типа. В результате проблема вырисовывается все конкретнее и конкретнее. После этого намечается схема самолета, весовая характеристика, типы моторов и начинается изыскание размеров самолета, основанных не только на летных и боевых свойствах, но также и на вопросах экономических, потому что каждая тонна веса самолета стоит около 5000–8000 рублей золотом. Секрет же уменьшения весов кроется в основном в размерности самолета, так как вес конструкции самолета растет если не в кубе размерности самолета, то, во всяком случае, в квадрате. Далее уже делаются эскизный проект, рабочие чертежи и т. д.».
В период компоновки Поликарпов часами работал в группе общих видов, уделяя большое внимание обводам машины. Сначала он намечал их размашистыми штрихами мягкого, с толстым грифелем, карандаша, а затем тщательно и терпеливо подправлял обводы и сечения. Найденную форму тонкими линиями, предельно точно вычерчивали девушки-чертежницы. К этой кропотливой работе он относился как к важной и творческой. «Хорошо быотметить, — писал Николай Николаевич писателю Л. И. Гумилевскому, — что в семинарии я научился живописи, много помогающей мне при проектировании, так как самолет — объемное сооружение, видимое со всех сторон, а законы воздуха совпадают с законами эстетического вкуса: что красиво на наш взгляд, то оказывается выгодным в летном отношении, имеет минимальное сопротивление и т. д. А сверх того, известно, что на красивом самолете охотнее летают, красивый самолет больше берегут, за ним лучше ухаживают».
В Поликарпове гармонично сочетались конструктор, ученый и художник.
Николай Николаевич постоянно и очень внимательно изучал опыт создания самолетов за рубежом, не реже одного раза в неделю приходил в библиотеку, читал все новинки авиационной литературы, научно-технические отчеты, причем читал много и крайне быстро. На ночь брал целую пачку книг, к утру книги были прочитаны. С такой же скоростью он читал и служебные бумаги. По свидетельству работников КБ, чтение им служебных документов производило впечатление быстрого просматривания. Однако ошибки и неточности в ходе этого «просматривания» практически все выявлялись, и документ либо подписывался им, либо устраивался разбор ошибок, удивлявший сотрудников своей обоснованностью и всесторонностью.