1 октября 1932 г. «Пан Америкен» подписала с фирмой Сикорского контракт на постройку прототипа и возможностью заказа еще 9 машин. Условия «Пан Америкен» были жесткие. Лодка должна совершать беспосадочные полеты на расстояние не менее 4000 км при встречном ветре до 50 км/ч на скорости, которая бы значительно превышала скорости летающих лодок того времени. Аналогичные условия компания поставила и фирме Гленна Мартина.
Сикорский понимал, что выполнения условий заказчика можно достигнуть установкой более мощных двигателей, уменьшением лобового сопротивления, совершенствованием аэродинамических форм. Но скорость транспортного самолета — это тоже не самоцель. Рейсовая машина должна иметь и хорошую коммерческую отдачу, т. е. при минимальных эксплуатационных затратах максимальный вес полезного груза, перевезенный на возможно большее расстояние с возможно большей скоростью. Увеличение же скорости базируется в основном на увеличении мощности двигателей, что, в свою очередь, влечет за собой повышение расхода топлива, увеличение его запаса, т. е. лишний вес. Оптимизировать все эти параметры под конкретные цели, найти разумный компромисс между взаимоисключающими требованиями — это и есть основная задача конструктора. Каждая лошадиная сила мощности двигателя, каждый литр топлива, каждый дециметр внутреннего объема самолета, каждая единица площади крыла и т. д. должны использоваться с максимальной отдачей. Одной из важных проблем авиации всегда была проблема использования оптимальных воздушных винтов. На самолетах начал внедряться механизм изменения шага воздушных винтов.
При проектировании S-42 Сикорский постарался в полной мере использовать новинки авиационной науки и техники, в том числе разработанные и на его фирме. Большое внимание было уделено продувкам в аэродинамической трубе. Смелым шагом стало принятие концепции тяжелонагруженного крыла с удельной нагрузкой, которая в два раза превышала самые передовые европейские нормы. Это был гигантский рывок вперед, который потянул потом за собой всю мировую авиацию.
Такое крыло хорошо в полете, но на взлете и посадке не позволяет держать малые скорости, что особенно важно для летающих лодок. За разработку нового крыла, которое удовлетворяло бы всем требованиям, взялся Михаил Глухарев. Был подобран специальный профиль GSM-3 (Глухаревы, Сергей, Михаил) и хорошо отработан в двухметровой аэродинамической трубе фирмы. Специально сконструированные зависающие закрылки смогли увеличить на взлете подъемную силу на 40 %. При посадке закрылки отклонялись на 40 градусов и обеспечивали посадочную скорость большой машины всего лишь 105 км/ч, хотя по конструктивным особенностям лодка допускала посадочную скорость до 130 км/ч, разумеется, при соответствующей квалификации пилотов.
Кроме тяжелонагруженного крыла с высокой степенью механизации были установлены на самолет сравнительно легкие, мощные и экономичные двигатели «Пратт Уитни» по 700 л.с. (потом 750), разумеется, с винтами изменяемого шага. Двигатели располагались в крыле и были полностью закапотированы. В целом лодка получила облагороженные аэро- и гидродинамические формы. Ее макеты много раз продувались в трубах и испытывались в гидробассейне. Все эти принятые меры в сумме дали прекрасные результаты.
При проектировании оценивались разные весовые варианты. Первоначально масса машины предполагалась 8800 кг под четыре двигателя «Уосп» 525 л.с., потом 11 тонн под три двигателя по 800 л.с. Однако мощные двигатели находились еще в стадии доводки, и на фирме решили с ним не рисковать. Летом 1932 г. расчетная взлетная масса увеличилась до 15,6 тонны под четыре двигателя 675 л.с. и, наконец, 17,2 тонны под четыре двигателя «Хорнет» 700 л.с.
Летающий клипер S-42
К концу 1933 г. постройка машины была завершена, однако пришлось ждать весны, пока с воды сойдет лед. Это время использовалось для доводки машины, проверки агрегатов и оборудования. Наконец наступил день первых испытаний. Ее красивые формы завораживали. Шеф-пилот заказчика Эдвин Музыка, прибывший для проведения приемки, воскликнул: «Я никогда не видел таких чистых линий». В этот день были намечены только руление и пробежки. Борис Сергиевский выполнил эту часть программы. Он определил разгонные характеристики, устойчивость и управляемость лодки на воде на скорости свыше 60 км/ч. Иногда Игорь Иванович занимал место второго пилота. Мгновения пребывания в воздухе напомнили конструктору о тех далеких и сладких секундах его первых полетов в Киеве.
Первый полет был намечен на следующий день — 29 марта 1934 г. В соответствии с правилами страхования на борту в этот раз могли находиться только летчики-испытатели и два механика. Борис Сергиевский легко оторвал машину от воды. Игорь Иванович со стороны наблюдал триумф мысли своего коллектива, венец всех трудов.