За помощь, оказанную военной авиации (установка пружинного разгрузочного компенсатора на бомбардировщик Ил-4 и штурмовик Ил-2), Авиация дальнего действия представила Миля к ордену Красной Звезды. Это был его первый орден. Он очень им гордился.
Только после завершения своей самолетной миссии Миль принял решение о возвращении в Москву. Он выполнил свою задачу в Билимбае – улучшил и сделал безопаснее полет на самолете. Несмотря на то, что почти все свое время он посвящал работе с самолетами, Миль не переставал думать о винтокрылых машинах. Он не изменял своим интересам и своей мечте – душа его была навеки связана с геликоптерами. Михаил Леонтьевич много времени посвятил работам с самолетами, но при этом не переставал скучать по геликоптерам и автожирам, с которых все началось.
Вместе с семьей Миль вернулся из Билимбая, но их московская квартира оказалась занята, а все попытки, предпринимаемые с целью ее возврата, не принесли абсолютно никаких плодов. Руководство ЦАГИ вошло в положение семьи и предложило им комнату, находящуюся на территории завода. Раньше эта комната использовалась в качестве заводской кассы, поэтому будет несложно представить себе ее малюсенькие размеры. Как призналась Пана, размер комнаты не превышал семи метров, она даже не была уютной, но, как говорится, в тесноте, да не в обиде. Пана с дочкой еще кое-как уживалась в комнате, но когда приезжал ее супруг, то стены начинали давить на ее жителей, помещения было недостаточно для троих человек. Пожив некоторое время, семья решила переехать в город Жуковский, который находится в Подмосковье. Там они получили двухкомнатную квартиру, поэтому жить стало намного проще. Позже в Жуковском в семье родились еще две дочери. Теперь детей стало трое: Таня, Надя и Леночка.
В 1943 году Миль вернулся в свой родной институт, где продолжил работать над устойчивостью самолетов, ведь на фронте требовались сильные летательные аппараты, которые помогут разгромить войска противника. До окончания войны, до 1945 года, Миль публиковал работы о самолетах: «Улучшение управляемости самолета и его продольной устойчивости со свободным рулем высоты», «Критерии управляемости». Последняя работа, в которой он обобщил все накопленные знания, переросла в кандидатскую диссертацию, которую Миль успешно защитил в том же году. В ней Михаил Леонтьевич решал вопросы устойчивости и управляемости автожиров и геликоптеров.
В 1945 году Миль был награжден орденом Отечественной войны II степени за работу в ЦАГИ.
Приказ по Центральному аэрогидродинамическому институту имени проф. Н. Е. Жуковского № 333, пос. Стаханово, 15 ноября 1944 г.
«В течение года в 1-й лаборатории группой кандидата технических наук т. М. Л. Миля была проведена работа по улучшению боевых качеств самолетов Авиации дальнего действия.
Спроектированный и построенный группой агрегат был испытан в боевых частях, принят для серийной постройки на вновь выпускаемых самолетах, изготовлен в массовых количествах для установки на все ранее выпущенные самолеты этого типа.
Инженер М. Л. Миль указом Президиума Верховного Совета награжден орденом Красной Звезды.
За свою деятельность во время Великой Отечественной войны Миль был награжден пятью правительственными наградами, а в 1944 году он стал лучшим научным сотрудником года в ЦАГИ. Милю тогда было всего 35 лет.
«А за что я получил этот орден, даже моя семья не знает. Я в войну придумал такое устройство, которое выводило пикирующий бомбардировщик Ил-4 из пикирования.
Летчики при пикировании испытывали перегрузки, теряли сознание, а это устройство выводило самолет из пике даже без воли летчика», – так Миль лично говорил о своем ордене.
