В начале войны более 200 студентов МАИ были направлены для работы на авиазаводы, около 450 - на подмосковные аэродромы, более 500 человек в июле-августе работали на строительстве оборонительных сооружений под Смоленском, Вязьмой и Брянском. В тяжелые октябрьские дни 1941 года, когда враг приближался к Москве, правительство приняло решение об эвакуации МАИ в Алма-Ату. С апреля 1942 года учебно-производственные мастерские на новой базе в Алма-Ате начали производить корпуса артиллерийских снарядов калибра 76 мм (до 10 тысяч в месяц), сварку корпусов зажигательных бомб и стабилизаторов мин, специалисты-вооруженцы МАИ оказали техническую помощь М.Калашникову в создании пистолета-пулемета. Летом студенты работали в казахстанских колхозах, убирали урожай хлеба, ведь в годы войны Казахстан был главной житницей страны. 2 февраля 1942 года институт возобновил работу в Москве (параллельно с Алма-Атой), к апрелю в Москве работали и учились около 1700 человек (из них более 800 студентов), в учебно-производственных мастерских были организованы демонтаж и утилизация сбитых немецких самолетов. Ежемесячно мастерские отправляли на авиазаводы десятки тонн вторичного сырья. В это же время при кафедре физики (заведующий кафедрой К.А.Путилов) была создана экспериментальная группа по исследованию и доработке прямоточных воздушно-реактивных двигателей конструкции И.А.Меркулова. Это были первые работы в области реактивной техники в МАИ.
В 1944 году МАИ был признан лучшим вузом столицы с вручением переходящего Красного Знамени. За годы войны МАИ подготовил для авиапромышленности страны 2262 инженера, выпущены 22 новых учебника и учебных пособия, созданы 12 новых кафедр и лабораторий, выполнены 175 научно-исследовательских работ. В действующие части были направлены авиапромышленностью 125655 самолетов, школы ОСОАВИАХИМа при МАИ и военная кафедра подготовили 1000 снайперов, 900 пулеметчиков, 380 минометчиков, 160 истребителей танков.