Опыт создания Ка-8 и его предшественников в 1948 г. был обобщён Николаем Ильичом в кандидатской диссертации и в книге, посвящённой развитию и конструированию винтокрылых летательных аппаратов.

В сентябре 1949 г. начались лётные испытания нового вертолёта Ка-10. Внешне он был похож на Ка-8, только чуть больше размерами. Главным отличием был более мощный мотор — четырёхцилиндровый АИ-4В мощностью 55 л. с. Вертолёты Ка-10 (их было выпущено несколько экземпляров) успешно демонстрировались на воздушных парадах в Тушине и в День Военно-Морского Флота на водной станции в Химках.

Зимой 1950—1951 гг. Ка-10, пилотируемый Д. К. Ефремовым, испытывался в суровых условиях штормовой Балтики: сначала в дюнах близ Балтийска, а затем и на крейсере «Максим Горький».

Малютка-вертолёт совершил несколько удачных взлётов и посадок на качающуюся палубу крейсера, идущего полным ходом. При этом опыт подсказал оригинальный метод, облегчающий посадку: вертолёт зависал в 1,0—1,5 м над палубой. Затем два матроса хватались за трубы фермы и, выбрав момент, подтягивали машину к палубе. После успешного завершения испытаний на крейсере его командир капитан ранга П. А. Гончар сказал: «Отличная машина для разведки и корректировки артиллерийского огня на море!»

После всесторонних испытаний Ка-8 и Ка-10, проверив на этих маленьких вертолётах действие соосной схемы, ряд узлов и механизмов, Камов приступил к разработке новой, более совершенной винтокрылой машины Ка-15. В 1954 г. вертолёт совершает первый полёт. После заводских и государственных испытаний строится небольшая серия. С двигателем АИ-14Ф мощностью 255 л. с. вертолёт Ка-15 развивал скорость 150 км в час, при этом грузоподъёмность достигала 300 кг (кроме лётчика он мог взять двух пассажиров). Эти вертолёты использовались Аэрофлотом для пассажирских и транспортных перевозок, а также для выполнения сельскохозяйственных работ и поиска рыбных косяков.

На Ка-15 лётчик-испытатель В. Винницкий установил два мировых рекорда, показал скорость 163 км в час на стокилометровом замкнутом маршруте и 170 км в час — на пятисоткилометровом.

Дальнейшим развитием этой машины был многоцелевой вертолёт Ка-18. Этот «летающий автомобиль» имел удобную и просторную кабину, где кроме пилота могли разместиться три пассажира. Вертолёт мог использоваться для срочной медицинской помощи, разведки рыбных косяков, проводки судов в сложных ледовых условиях, пассажирских и грузовых перевозок, а также в лесном и сельском хозяйстве. За оригинальность конструкции и высокие технические качества вертолёт Ка-18 был отмечен золотой медалью на Всемирной выставке в Брюсселе в 1958 году.

Вертолёты Ка-15 и Ка-18 впервые в практике мирового вертолётостроения имели несущие винты со стеклопластиковыми лопастями, что значительно повышало их надёжность в эксплуатации.

Николай Ильич всегда прислушивался к мнению и замечаниям лётчиков-испытателей. После одного из полётов на Ка-8 Дмитрий Константинович Ефремов заметил:

«Хорошая система управления, даже слишком... Настолько всё скомпенсировано, что не чувствуешь разницы в усилиях при различных углах наклона лопасти несущего винта».

Камов взял на заметку этот недостаток. Для опытного пилота это, может, и не так существенно, а молодой должен чувствовать рост усилия на ручке управления с увеличением угла наклона лопасти.

После первого же полёта на Ка-10 Ефремов подошёл к Камову и улыбаясь сказал:

«Спасибо, Николай Ильич, что не забыли моего пожелания насчёт ручки, теперь усилие на ней изменяется».

Одновременно с доводкой вертолёта Ка-18 коллектив во главе с Н. И. Камовым начал разработку совершенно нового типа летательного аппарата, так называемого винтокрыла Ка-22. Внешне он напоминал двухмоторный самолёт, на концах крыльев которого размещались четырёхлопастные вертолётные винты. Винтокрыл взлетал вертикально как вертолёт. Набрав необходимую высоту, двигатели отключались от несущих винтов и переключались на тянущие — горизонтальный полёт теперь совершался по-самолётному. Ка-22 имел два турбовинтовых двигателя конструкции А. Г. Ивченко мощностью по 5500 л. с.

Впервые винтокрыл Ка-22 поднялся в воздух в 1959 г., а в 1961 его показали на воздушном параде в честь Дня авиации в Тушине. Схема винтокрыла позволяла достичь скоростей значительно больших, чем на вертолёте. Превосходил его винтокрыл и в дальности полёта.

На винтокрыле Ка-22 было установлено восемь мировых рекордов. В том числе под управлением лётчика Д. К. Ефремова на базе 15—25 км была достигнута скорость 375 км в час. В другом полёте был поднят рекордный груз в 16,5 т на высоту 2588 м.

Наряду с положительными качествами винтокрылы имеют и недостатки. Так, их конструкция значительно сложнее конструкции самолётов, не могут они достичь и более или менее высоких скоростей. Кроме того, полёт на винтокрыле сопряжён с известными трудностями: сложен переход от полёта «по-вертолетному» к движению «по- самолётному» в связи со снижением эффективности рулей при небольшой горизонтальной скорости. Поэтому винтокрылы не получили большого распространения ни у нас, ни за рубежом.

Высокие скорости, достигнутые винтокрылом Ка-22, во многом объясняются тесными связями коллектива, возглавляемого Н. И. Камовым, с ЦАГИ и другими научно-исследовательскими организациями. В результате сложных расчётов с использованием ЭВМ и продувок в аэродинамической трубе впервые удалось создать лопасти несущего винта винтокрыла, надёжно работающие даже на сверхзвуковых скоростях. При этом значительное развитие получила вихревая теория несущего винта, сыгравшая важную роль в разработке этого ответственнейшего узла всех винтокрылых машин.

Использование последних достижений науки и техники — характерная черта Николая Ильича Камова. На одном из совещаний он говорил:

«Для того чтобы успешно решать задачи по созданию совершенных вертолётов, мы должны знать и успешно использовать не только последние достижения в области мирового самолётостроения, но и в областях, формально от этого далёких, — например, химии, электронике, теории машин и механизмов».

Летом 1965 г. на Международной выставке «Химия в промышленности, строительстве и сельском хозяйстве» в Москве демонстрировался только что созданный в коллективе Н. И. Камова двухвинтовой вертолёт соосной схемы Ка-26, часто называемый летающим шасси. Его главная отличительная черта — универсальность. Вертолёт можно эксплуатировать в пассажирском (перевозит шесть человек), грузовом, санитарном, сельскохозяйственном, геологическом, пожарном и других вариантах. Всё зависит от съёмных кабины и оборудования. Два поршневых двигателя мощностью по 325 л. с. позволяют вертолёту развивать скорость 170 км в час. Максимальная дальность с подвесными баками и нагрузкой 900 кг составляет 800 км.

Вертолёт Ка-26 невелик по размерам, экономичен, непритязателен в выборе взлётно-посадочных площадок, маневрен, прост в управлении. На международной ярмарке в Пловдиве (Болгария) вертолёт удостоился золотой медали. Ка-26 успешно летал в небе 12 стран мира, в том числе США, ФРГ и других.

Много труда Н. И. Камову и всему коллективу конструкторского бюро пришлось вложить в разработку корабельного противолодочного вертолёта. Как и все камовские машины, он был выполнен по соосной схеме. Однако на этом сходство кончалось. Тактико-технические требования к машине по скорости, дальности, потолку полёта были очень высокими. Выполнить их можно было, только использовав мощные, компактные экономичные газотурбинные двигатели — впервые применённые на соосном вертолёте.

Вертолёт много лет безупречно нёс службу в советском Военно- Морском Флоте и был основным боевым средством противолодочных крейсеров «Москва» и «Ленинград».

Высокие, признанные во всём мире качества вертолётов марки «Ка» во многом определялись личными качествами их главного конструктора. Николай Ильич Камов всю свою жизнь с редким упорством трудился над созданием отечественных винтокрылых машин. При этом всегда стремился идти новыми, непроторёнными путями.