В октябре 1928 года Федор получил повестку из райвоенкомата: «Явиться в райвоенкомат города Самары на призывную комиссию».

- Вот это да! Вот это здорово! – воскликнул обрадованный парень.

Комиссия райвоенкомата признала Федора Полынина физически крепким и здоровым. На вопрос председателя -

В каком роде войск желаете служить? -

В авиации, хочу летать! – не задумываясь ответил на вопрос председателя призывной комиссии Федор Полынин.

Учитывая крепкое состояние здоровья, а также личное желание и стремление Федора летать, председатель комиссии на личной карточке записал: «Зачислить для прохождения воинской службы в авиачасть». С тех пор авиация для него стала профессией – родным делом.

Он беспредельно радовался, когда командование авиачасти, учитывая здоровье, образование, дисциплину и примерное поведение, направило его в Вольскую теоретическую школу летчиков. Находясь в школе летчиков, Федор почувствовал, что взошел еще на одну ступеньку лестницы, ведущей к его мечте: авиация действительно начала становиться для него профессией. Теперь следовало преодолеть еще одну преграду – получить в школе глубокие и прочные знания, без которых он не сможет подняться в воздух.

Неугасающее стремление воплотить мечту в жизнь помогло Федору Полынину в 1929 году, в возрасте 23 лет, успешно окончить Вольскую теоретическую школу летчиков. Командование учтя, что из Полынина может выйти летчик высокого класса, после выпускных экзаменов посылает его для продолжения дальнейшей учебы в Оренбургскую третью объединенную школу летчиков. Через два года учебы, в 1931 году, Федор успешно оканчивает и ее, получив на руки диплом с отличием и первое звание – лейтенант.

- Моя мечта сбылась. Я стал военным летчиком! – радостно вздохнул и произнес Федор, - Я птицей буду парить в небе, с высоты обозревать просторы нашей Родины!

Он почувствовал главное: ему вручено грозное оружие для защиты независимости первого в мире государства рабочих и крестьян. Радостно было Федору и от того, что он – крестьянский паренек – благодаря уверенности в своих силах, несмотря ни на какие трудности, с отличием окончил летную школу и в числе лучших выпускников был направлен летчиком-инструктором в авиационную бригаду Военно-воздушной инженерной академии им. Н. Е. Жуковского, готовившую высококвалифицированные кадры для воздушных сил СССР.

При выполнении летных работ в Москве на центральном аэродроме им. М. В. Фрунзе судьба подарила Федору редкое счастье: он был знаком и видел замечательных летчиков нашей страны – В. П. Чкалова, М. М. Громова, В. К. Коккинаки, В. Я. Моисеева, Г. Ф. Байдукова.