Разрабатывал Антонов и экспериментальные аппараты. Так, в 1935 году он совместно с А.А. Бориным спроектировал планер БА-1 «Тандем» с крыльями, расположенными друг за другом. Управление им осуществлялось путем изменения углов атаки обоих крыльев. На заднем крыле имелись вертикальные шайбы, использовавшиеся в качестве рулей направления. Планер, испытанный 14 сентября 1935 года летчиком А. Н. Скородумовым, продемонстрировал хорошую устойчивость и управляемость в полете и на XI всесоюзных планерных состязаниях занял первое место в категории экспериментальных аппаратов.

В предвоенные годы активно воплощался в жизнь лозунг «Комсомолец на самолет», целью которого была подготовка большого количества военных летчиков. Поскольку самолетов для этих целей не хватало, а пилоты стране требовались, то поставленную задачу помог решить планеризм. Ведь обучение на безмоторных летательных аппаратах, да к тому же использовавших мускульную силу курсантов для подъема в воздух, требовало меньших финансовых затрат.

Среди создателей планеров одно из ведущих мест занимал O.K. Антонов. На его безмоторных аппаратах делали первые шаги в небо тысячи летчиков периода Второй мировой войны, устанавливались национальные и мировые рекорды. Казалось, польза от планеризма огромная, но в 1937 году, когда Родина получила достаточное количество пилотов, наметился упадок планерного спорта.