Самолет был создан в 1933 году коллективом, руководимым выдающимся авиаконструктором Н.Н.Поликарпо-вым, которого в авиационных кругах того времени прозвали «королем истребителей».
Внешне машина не была похожа ни на одну из выпускаемых тогда в мире моделей. В то время истребители строили только по бипланной схеме. А И-16 был тупоносым монопланом с бочкообразным фюзеляжем. Заголовник за кабиной летчика переходил в киль. Новинкой было и убирающееся шасси. Все это было сделано для достижения наибольшей скорости полета.
Испытывал И-16 выдающемся летчик Валерий Чкалов.
Истребитель был самым скоростным в мире в 30-е годы и вместе с тем достаточно маневренным, способным выполнять все фигуры высшего пилотажа. Преимущества перед бипланами были неоспоримы. Самолет был принят на вооружение, запущен в серийный выпуск, в ходе которого постоянно совершенствовался. Установка более мощных двигателей позволила довести максимальную скорость машины до 490 км/ч. Впервые в нашей стране вместо пулеметного вооружения истребитель стели оснащать 20-миллиметровыми пушками.
Участвуя в военных операциях с 1934 по 1939 год, наши летчики доказали, что машина могла успешно вести воздушный бой практически с любым иностранным истребителем.
Однако к началу Великой Отечественной войны стало ясно, что возможности усовершенствования И-16 исчерпаны, он уступил пальму первенства новейшим немецким самолетам. Сняли с вооружения И-16 в начале 1943
