И. М. Сухомилин — лётчик. Мастер планеризма. Старший лейтенант.

В РККА с декабря 1928 года.

В 1937-1943 годах — на лётно-испытательной работе в Научно-испытательном институте морской авиации. Провел государственные испытания гидросамолётов Че-2, МБР-7, АНТ-44, Бе-4, МДР-7 и других.

Установил 42 мировых авиационных рекорда. Из них 5 — вторым пилотом.

В 1940 году — 6 рекордов скорости и грузоподъёмности на самолёте-амфибии АНТ-44,

а далее — 36 рекордов скорости и грузоподъёмности на самолёте Ту-114.

После победы в Великой Отечественной войне вернулся на лётно-испытательную работу

в Научно-испытательный институт морской авиации. 30 мая 1952 года поднял в небо

и впоследствии провёл испытания первой реактивной летающей лодки Р-1.

С 1954 года — на лётно-испытательной работе в ОКБ Туполева.

Указом Президиума Верховного Совета СССР от 26 апреля 1971 года за мужество

и героизм, проявленные при испытании новой авиационной техники, полковнику Сухомлину было присвоено звание Героя Советского Союза.