По окончанию института он распределяется на Харьковский турбогенераторный завод. В связи с тем, что при разработке авиационных двигателей внутреннего сгорания едва удавалось преодолеть мощность в 1000 л.с., в 1932 году Лозино-Лозинскому предлагают принять участие в создании паротурбинной двигательной установки невиданной по тем временам мощности в 3000 л.с. для бомбардировщика ТБ-4, который с 1931 года проектировал А.Н. Туполев.
Глеб Евгеньевич вспоминает: "Страшный голод 33-го пережил в Харькове. Я видел, как люди падали и умирали прямо на улице. Видел, как в 37-м люди исчезали. И я мог тоже сгинуть, оказавшись жертвой доноса. Но я был уверен в своих товарищах". Тогда вряд ли можно было скрыть для бдительных "органов" титул "столбовой дворянин", передавшийся по наследству от отца, но для коллег по работе и других людей он был "сталинским инженером", а это тогда было главное...
В то время он встречает свою спутницу жизни - Елену. Она работала бухгалтером в Харьковском авиационном институте, в котором Глеб Евгеньевич занимался созданием двигателя. Ее отец был машинистом паровоза. В 1939 году, у них родилась дочь Ирина. Молодая семья жила на территории ХАИ в домике для сотрудников...
В феврале 1941 года вместе с женой Еленой Филипповной и двухлетней дочерью Ириной, Глеб Евгеньевич возвращается в Киев. Киевский авиационный завод "N43", образованный в 1920 году, в то время занимался ремонтом военных самолетов. В должности инженера, а затем - начальника тепловой группы он приступил к созданию комбинированного двигателя для самолета.
Но жить и работать в Киеве помешала Великая Отечественная война: «22-го июня, в воскресенье, мы с женой проснулись от грохота зениток. Мы тогда еще возмущались: как это можно устраивать маневры в выходной день, да еще с такой стрельбой? А в 9 утра узнали, что это не маневры».
"Какая злость брала, когда на высоте всего 250 метров шли немецкие бомбардировщики, а наши зенитчики их не могли достать!" - вспоминает Глеб Евгеньевич. Завод эвакуировался, и в первых числах июля семья Лозино-Лозинских выехала из Киева. Тяжелые пути эвакуации привели его в Куйбышев (ныне - Самара) в конструкторское бюро А.И. Микояна, с которым он свяжет последующие 35 лет своей жизни, создавая силовые установки для истребителей "МиГ" и где впервые прикоснется к космосу, работая Главным конструктором воздушно-орбитальной системы "Спираль"...