Производственный потенциал предприятий наукоемкой промышленности должен обеспечивать оперативную реализацию результатов прорывных и опережающих исследований и разработок в рамках жестких ресурсных ограничений. Необходимо многократное сокращение длительности производства опытных образцов и опытно-промышленных партий изделий, в т.ч. для обеспечения возможности их скорейшей доводки, освоения в эксплуатации, подготовки и проверки необходимой логистической инфраструктуры и т.д. Следовательно, целесообразна организация опытных производств, которые могут освоить выпуск инновационной продукции значительно быстрее, чем будет освоено серийное производство. Однако оперативный выпуск единичных экземпляров или мелких партий изделий неизбежно потребует более высоких удельных затрат, чем серийное производство. Целью данного исследования является приблизительная оценка оптимального уровня мощностей опытного производства инновационной продукции (на примере авиационной промышленности) и необходимого объема инвестиций в их развитие, а также формирование требований к характеристикам технологий и оборудования, используемых в опытном производстве. Для этого построены экономико-математические модели монопольного и конкурентного рынков инновационного продукта в периоды, соответственно, опытного и серийного производства. Предложены способы идентификации параметров этих моделей на базе реальных статистических данных, что позволяет проводить практически значимые расчеты. Выполнена оценка рационального соотношения уровня мощностей опытного и серийного производства. Определены максимально допустимые уровни себестоимости опытных изделий, по сравнению с серийными, а также максимально допустимая длительность освоения опытного производства. Выработаны рекомендации по диверсификации производственной программы опытных производств и рациональному повышению гибкости оборудования и технологий.