Андрей Николаевич Туполев был ррестован 21 октября 1937 в Москве, в доме А.А. и Н.Д. Архангельских (Большой Власьевский, 12, кв.2). После ареста ему и авиаконструктору В.М. Петлякову было предъявлено обвинение в организации и руководстве «Русско-фашистской партии». Если Туполев не признается, жену его обещали отправить в лагерь (она тоже сидела в Бутырской тюрьме), а детей — в детские дома. Под угрозой ареста родных он «сознался», что с 1924 г. являлся французским шпионом. Однако, признание не помогло.
Сначала Туполев находился в лубянской одиночке, оттуда переведен в Бутырскую тюрьму, в камеру N 58. В феврале 1939 г. еще не осужденного Туполева перевели из Бутырской тюрьмы в подмосковный дачный поселок Болшево, где в лесу за забором с вышками размещалось «Особое техническое бюро при НКВД СССР» (так называемая «шарашка»).
Когда Туполева доставили в Болшево, там уже работала сильная группа зеков-авиационников: известные конструкторы В. Петляков, В. Мясищев, Р. Бартини, И. Неман, вооруженец А. Надашкевич, моторист К. Минкнер, многие сотрудники Туполева по ЦАГИ. Вскоре авиационная часть болшевской шараги перебазировалась в Москву.
«Нет, меня не били, только подолгу держали на стойке, а ведь мне тяжело, я грузный. Стоишь, а следователь бубнит свое: "Пиши, б*ядь, кому ты продал чертежи?! Сколько тебе заплатили? Пиши, не стесняйся, твои дружки Архангельский, Сухой, Петляков, Мясищев давно раскололись и продали тебя. Один ты упорствуешь, колись, самому легче будет". Знаешь, такой тупой, ограниченный маньяк, долдонит свое, а я стою, ноги болят, глаза закрываются, спать хочется, стою и думаю: кажется, всю жизнь только и делал, что строил для них самолеты, нет, не для них, для своей страны. Конечно, были просчеты, не все удавалось, но ведь не со зла. /.../ стоишь и думаешь: "Прости им, бо не ведают, что творят"».
Следствие по его делу закончено в апреле 1938. В феврале 1939 (1938?) привезен в Болшево, в тюрьму, располагавшуюся в бывшей трудкоммуне ОГПУ (эта тюрьма была своего рода сборно-распределительным пунктом для арестованных специалистов перед тем, как направить их по тюремным НИИ и КБ — шарагам). Здесь сложилось ядро будущего ЦКБ-29.
«Кого там только не было: корабелы, танкисты, артиллеристы, химики... Так вот, через пару дней меня вызвали к начальству и получил я первое задание — составить список известных мне арестованных специалистов. Откровенно говоря, я был крайне озадачен. Всех арестованных до меня я знал, а после? Не выйдет ли так, что по моему списку посадят еще Бог знает сколько народу? Поразмыслив, я решил переписать всех, кого я знаю, а знал-то я всех. Не может же быть, чтобы пересажали всю авиапромышленность? Такая позиция показалась мне разумной, и я написал список человек на 200. И что же ты думаешь, оказалось, что за редким исключением все они уже за решеткой».
После этого Туполев возглавлял одно из трех тюремных КБ в ЦКБ-29 при Заводе опытных конструкций ЦАГИ (ЗОК N156). Тюрьма занимала этаж над ЦКБ, на крыше был оборудован прогулочный дворик — "обезьянник".
Заочный суд над Туполевым и его соратниками состоялся лишь в мае 1940 г. Почти все получили по десять лет и пять лет поражения в правах. Туполев был приговорен к 15 годам лагерей. Его обвинили в создании вредительской организации, передававшей чертежи самолетов иностранной разведке.
Как ни дико это звучит, Туполева спасла война. Армии нужны были самолеты, а самолеты — это Туполев. 19 июля 1941 Туполев и двадцать его сотрудников неожиданно были досрочно освобождены. В общей сложности Туполев провел за решеткой без малого 4 года (1376 дней).