Особенное внимание Н.И.Камов уделял пополнению ОКБ квалифицированными кадрами. По его инициативе в 1963 г. на территории фирмы был образован филиал Московского авиационного института. Кадры и постоянно наращиваемый научно-технический и интеллектуальный потенциал обеспечили достижения ОКБ в области конструирования уникальных винтокрылых аппаратов.

В середине 50-х гг. ОКБ принимает революционное решение строить по тактико-техническим требованиям, заданным Министерством обороны, экспериментальный винтокрыл Ка-22 поперечной схемы с двумя несущими винтами на концах консолей крыла и двумя тянущими винтами (полетный вес более 37 тонн, мощность турбовальных двигателей 2х5500 л.с., первый отрыв от земли - 17 июня 1959 года). Это был новый для отечественной авиации тип летательного аппарата, сочетающего в себе достоинства вертолета, способного выполнять вертикальные взлет и посадку, и самолета, имеющего большие, по сравнению с вертолетом, грузоподъемность, дальность и скорость полета.

Главное внимание коллектива создателей винтокрыла Н.И.Камов сосредоточил на конструировании несущих винтов, определявших возможность достижения комбинированным летательным аппаратом скорости 400 .450 км/ч. На больших скоростях полета крыло аппарата должно было максимально разгрузить несущие винты, обеспечив малые коэффициенты сопротивления. Это позволяло иметь окружную скорость концов лопастей, равную скорости звука, а несущему винту работать на режиме близком к режиму авторотации. Принципиально важным оказалось решение Н.И.Камова на больших скоростях полета машины сохранить на несущих винтах минимально необходимую нагрузку, достаточную для демпфирования их колебаний и обеспечения устойчивого поведения при маневрировании. В 1961 году на Ка-22 установлено 8 мировых рекордов: скорости по 100 км маршруту (336,76 км/ч) и подъема различных коммерческих грузов (до 16,485 т) на высоту до 2588 м. Работа по винтокрылу Ка-22 и поставленные им рекорды прославила имя Камова в авиационных кругах всего мира. Она продлилась до середины 1964 года.

Одновременно с Ка-22, во второй половине пятидесятых годов, Камов, несмотря на сомнения части специалистов о возможности постройки соосного вертолета с полетным весом более 1,5 т, решает разработать корабельный противолодочный вертолет Ка-25, с полетным весом 6-7 тонн,

Это был первый этап в становлении боевой корабельной и палубной авиации флота. Вертолет Ка-25 с газотурбинными двигателями ГТД-ЗФ конструктора В.А.Глушенкова совершил первый полет в 1961 г. Пилотировал вертолет летчик-испытатель Д.К.Ефрсмов. Это был первый в стране специально спроектированный боевой вертолет. Появление Ка-25 неразрывно связано с созданием океанского флота и обеспечением надежной противолодочной обороны. Он предназначен для уничтожения атомных подводных лодок. Государственные испытания Ка-25 завершились в 1968 г.

Всего было спроектировано и построено 18 различных модификаций Ка-25. в том числе Ка-25ПЛ, Ка-25Ц, Ка-25ПС, Ка-35БТ, Ка-25К и др. Вертолеты экспортировались в Индию, Сирию, Болгарию, Вьетнам и Югославию. Двенадцать тральщиков Ка-25БТ принимали участие в разминировании Суэцкого залива.

Для Ка-25 специалисты ОКБ разработали соосную схему винтов, отвечающую современному уровню научных знаний и освоенных в стране технологии. На последующих вертолетах соосной системы продолжали совершенствоваться в конструктивном, технологическом и эксплуатационном направлениях лишь отдельные элементы несущей системы. Аэродинамическая симметрия вертолета соосной схемы в сочетании с 20-процентным автопилотом и совершенным пилотажно-навигационным комплексом, а также простая техника пилотирования обеспечили возможность выполнения одним пилотом длительного боевого задания в любых погодных условиях.

Камовцы впервые оснастили винтокрылую машину комплексом бортовою радиоэлектронного оборудования и вооружения, обеспечивающим навигацию, вертолетовождение над без ориентирной водной поверхностью, решение задач поиска подводной лодки и ее поражения как в ручном, так и в автоматическом режимах. Реализовать это им удалось путем умелого объединения усилий большою количества смежников. При постройке опытного экземпляра впервые пришлось осуществлять его адаптацию к кораблю-носителю. Сложность проблемы при этом заключалась хотя бы в том, что каждый метр пространства на корабле ценится на нес золота. Зная это, специалисты фирмы добились поразительного результата: при увеличении взлетной массы машины по сравнению с Ка-15 в 5 раз габариты ее увеличились только в 1.6 раза.