В то время и в США, и в СССР полным ходом шли работы по созданию тяжелых четырехмоторных самолетов, способных перевозить грузы на большие расстояния. В Советском Союзе эту задачу решало конструкторское бюро профессора В.Ф. Болховитинова.

В результате был создан совсем новый тип самолета. «Птенец» Болховитинова имел гигантские размеры: 40-метровый размах крыльев, площадь крыла более 230 кв. м. Четыре мотора развивали мощность по 850 л.с. каждый. Обладая скоростью 280 км/ч, самолет поднимал 12 т груза, имел «потолок» 6000 м и дальность полета 7000 км. Фюзеляж сделали более современный и прочный; для обшивки использовали алюминиевые листы (вместо гофрированных). Полуубирающиеся шасси — «штаны» — позволили увеличить дальность и высоту полета. Появились также закрытые фонари кабины и щитки — приспособления для уменьшения посадочной скорости.

Весной 1935 года самолет Н-209 построен, начались летные испытания. Первыми машину подняли в воздух Я. Моисеев и Н. Кастанаев.

Самолет произвел сильное впечатление на Леваневского. Вскоре правительство разрешило ему перелет на новой машине по маршруту Москва — Северный полюс — Северная Америка. В экипаж С.А. Леваневского вошли: второй пилот Н.Г. Кастанаев, штурман В.И. Левченко, бортмеханики — лучший заводской механик Н.Н. Годовиков и опытный полярник Г.Т. Побежимов, радист Л.Л. Кербер. В процессе подготовки Кербера заменил радист Н.Я. Галковский.

Из всего маршрута Леваневский выделял два самых трудных участка: старт и участок от полюса недоступности до берегов Аляски. «На участке от полюса недоступности до берегов Аляски трудности объясняются тем, что здесь ориентировка будет вестись исключительно по солнечному указателю курса и с помощью радиопеленгации, — писал он. — Причем в нашем полете мы не можем „бродить по миру“ в поисках меридианов: наш самолет четырехмоторный, и больших резервных запасов горючего у него нет…»

По мнению Леваневского, обледенение и потеря ориентировки в случае полета в сплошной облачности — главные неприятности, которые будут подстерегать самолет. Поэтому и рассчитывали пересечь Арктический бассейн на высоте 6000 м — над облаками.

Подготовка Н-209 к сверхдальнему броску велась в сжатые сроки. Исправление мелких технических неполадок отнимало драгоценное время, так как после устранения дефекта приходилось снова проверять все системы самолета. На Н-209 установили новые трехлопастные винты с антиобледенительной системой, на фюзеляже появились надуваемые воздухом матерчатые мешки на случай аварийной посадки в океане.

Незаметно пришел август — время туманов, дождей и снегопадов в арктических широтах. Следовало спешить или вообще отказаться от полета в этом году. Синоптики не рекомендовали лететь: слишком сложная метеообстановка. Над просторами Арктики бушевал мощный циклон — многокилометровая облачность и сильнейший встречный ветер. При средней скорости самолета более 200 км/ч воздушный поток мог уменьшить ее почти вдвое.

На совещании в штабе перелета Леваневский потребовал форсировать подготовку самолета; в результате наметили крайний срок вылета — 12 августа.

9—11 августа начальник штаба В. Чекалов получил от ведущих специалистов рапорты о готовности самолета и экипажа.

12 августа самолет Н-209 уже стоял на бетонной «горке». Старт назначили на 18.15, чтобы засветло прилететь на Аляску, в Фэрбенкс. На аэродроме Леваневского окружили советские и иностранные журналисты. Он дал короткое интервью: «Мы летим через полюс без посадки до Фэрбенкса. Там заправим машину и полетим в Нью-Йорк. Возможно, сделаем остановку в Торонто».

Самолет поднял в воздух опытный Кастанаев. Когда краснокрылый гигант взлетел, все зааплодировали. Начальник Военно-воздушных сил РККА Я.И. Алкснис взглянул на часы: «Тридцать пять тонн веса и тридцать пять секунд разбега.