4 июля 1941 года был издан приказ Наркомата авиационной промышленности СССР об организации в Омске авиационного завода № 166 на базе двух московских авиазаводов — опытно-конструкторского № 156 и серийного № 81.
Спустя 20 дней, 24 июля, первый директор завода, прославленный полярный летчик А.В. Ляпидевский подписал приказ № 1, в котором довел до сведения работников предприятия о создании 166-го авиазавода. Эта дата считается днем рождения «Полёта», самого крупного филиала ГКНПЦ им. М.В. Хруничева (предприятия Госкорпорации «Роскосмос»). На протяжении этих десятилетий предприятие играет важнейшую роль в развитии отечественного машиностроения.
В годы войны на заводе № 166 выпускались бомбардировщики Ту-2 и истребители Як-9 разных модификаций, а в послевоенное время был налажен выпуск реактивных бомбардировщиков Ил-28, пассажирских реактивных лайнеров Ту-104.
С 1958 года на предприятии начался ракетный период. Завод приступил к выпуску боевых баллистических ракет Р-12, затем Р 16, УР-100, транспортно-пусковых контейнеров к УР-100. Здесь же создавались самые надежные в своём классе ракеты-носители «Космос-3М», космические аппараты глобальной навигационной спутниковой системы «ГЛОНАСС», «Надежда» для международной спутниковой системы спасения терпящих бедствие «Коспас-Сарсат», сверхмощные двигатели РД-170, РД-171 для ракет-носителей «Энергия» и «Зенит». В 90-е годы «Полёт» на время вернулся к авиационной тематике, выпускал самолеты Ан-74 и Ан-3Т.
С 2007 года ПО «Полёт» в составе ГКНПЦ им. М.В. Хруничева, с этого времени на омской площадке осваивается серийный выпуск семейства ракет-носителей «Ангара». Идет масштабная реконструкция цехов, модернизация и техническое перевооружение предприятия. Растут номенклатура и объемы производства. Свой 80-летний юбилей предприятие встречает с перспективой производственных и технологических преобразований для серийного изготовления новых ракет-носителей лёгкого и тяжёлого классов «Ангара».