Заместителем Шахурина «по общим вопросам» был В. П. Дементьев. Помимо него, у Шахурина было ещё несколько заместителей — А. С. Яковлев (по опытному самолётостроению), В. П. Кузнецов (по опытному моторостроению) [61] , В. П. Баландин (по моторам и опытным агрегатам), М. В. Хруничев (по вопросам строительства), В. И. Тарасов (по кадрам), Г. Ф. Шорин (по вопросам снабжения) [62] .
После смены руководства НКАП в наркомате была принята новая организационная структура. С 27 мая 1940 г. НКАП состоял из ГСУ, ГСАУ, Главного приборного управления (бывшее VIII ГУ), ГМАУ, Главного управления по производству лыж, винтов и запчастей, Главного опытно-самолётного управления (бывшее XI ГУ), Главного опытно-моторного управления, Главного управления капитальных работ, Главного управления учебных заведений, Главного управления снабжения и Управления противовоздушной обороны и охраны. Кроме того, в НКАП входили Технический совет, Технический отдел и Металлургический отдел, созданный на базе расформированного ГМПУ, и ещё ряд вспомогательно-служебных отделов. Дальневосточный территориальный главк был преобразован в аппарат Уполномоченного НКАП на Дальнем Востоке [63] . VII ГУ было передано в Наркомат электропромышленности. Ввиду форсированного развития бомбардировочной и штурмовой авиации, и особого внимания, проявляемого к производству этих типов авиатехники, 21 марта 1941 г. ГСУ было подразделено на Главные управления истребительной и учебно-тренировочной авиации (ГУИУТА), с одной стороны, и бомбардировочной, штурмовой и транспортной авиации (ГУБШТА) — с другой.
В мае 1941 г. была утверждена новая структура НКАП, согласно которой наркомат состоял из номерных главков [64] :
I — самолетостроительный
II — самолётно-агрегатный
III — моторный
IV — мотороагрегатный
V — приборный
VI — ремонтный
VII — опытных работ по самолётам
VIII — опытных работ по моторам.
Тогда же было проведено распределение заводов и новостроек по новым главкам:
| № ГУ | заводы | новостройки |
| I | 1, 22, 39, 305, 23, 47, 81, 84, 301, 18, 21, 135, 49, 30, 31, 125, 153, СКЗ, 124, 126, 207 | 118, 130, 121, 122, 123, 127, 128, 129, 131 |
| II | 32, 34, 119, 120, 145, 261 | 34бис, 315, 120бис |
| III | 16, 19, 24, 26, 27, 29, 82, 28, 150 | 333, 334, 335, 336, 337, 338 |
| IV | 20, 25, 33, 132, 266, 339 | 20бис, 339бис, 132 бис, 266бис, 307 |
| V | 213, 214, 218, 224, 230, 278, «Точизмеритель», ОЗПО | 149, 155, 279, 328, 117, 329, «К», Завод литья под давлением |
| VI | 41,162, 163, 164, 165, 167, 168, 169, 35, 43, 45, 99, 83, 116 | 166, 377 |
Помимо этого, в НКАП входили:
Главное управление капитального строительства — тресты № 11, 12, 14, 18, 20, 30, 31, 41 и проектный институт № 1;
Главное управление учебных заведений;
Главснаб (на хозрасчёте);
Управление ПВО и охраны;
Технический совет и технические отделы (Бюро изобретательства, Бюро стандартизации и Бюро по качеству);
Центральный аппарат, включавший в свой состав отделы: диспетчерский, механизации и энергетики, кооперации, планово-экономический, финансовый, кадров, труда и зарплаты, транспортный, секретно-шифровальный; а также центральную бухгалтерию, иностранный сектор, управление делами, секретариат и главного юрисконсульта;
Инспекцию при наркоме;
Уполномоченного НКАП на Дальнем Востоке.
Непосредственно наркому подчинялись заводы № 95, 269, 219, 150 (прокатные) и строительство № 268. В административном ведении НКАП находились находившиеся на хозрасчёте Центральный институт труда (ЦИТ, 2 предприятия и строительство № 4), а также тресты Оборонгиз, Ширпотреб и Оргавиапром (3 предприятия).
Весной 1940 г. штат НКАП подвергся безжалостному сокращению. Если на 01.01.1940 г. он составлял 7443 человека, то в мае 1940 г. его урезали до 5363 человек, из которых 2507 работали в центральном аппарате, 2536 приходилось на органы снабжения, а 330 человек распределялись среди прочих учреждений (Оборонгиз и т. п.).
К лету 1941 г. состав и нумерация главков НКАП вновь изменились. К уже существующим добавился новый, IX главк, объединивший в своём составе заводы, занимавшиеся прокатом цветных металлов. Помимо этого, единый самолётостроительный главк был разделен на I, в котором осталось производство истребителей (соответственно, он получил название истребительного) и X, в который было передано производство бомбардировщиков [65] . Хотя «Бомбардировочный главк» (без указания номера) упоминается в Основных показателях самолётостроительных заводов НКАП на 21.03.1941 г. (см. прил. 2), однако сам X главк в планово-распорядительных документах впервые упоминается лишь в июне 1941 г. Видимо, «Основные показатели» составлялись уже летом, когда были собраны отчётные материалы с заводов. Эта схема построения НКАП осталась фактически неизменной на протяжении всей Великой Отечественной войны.