И-16 впервые в мире было применено убирающееся лыжное шасси, впервые в СССР 
реализована синхронная стрельба из крупнокалиберных пулемётов и установлены 
турбокомпрессоры для улучшения высотных характеристик двигателя, впервые в 
боевых условиях (на р. Халхин-Гол) применены реактивные снаряды РС-82. Для 
увеличения дальности полёта специально для И-16 были разработаны подвесные 
сбрасываемые бензобаки из недефицитных материалов. На И-16 В. П. Чкалов впервые 
в мире выполнил восходящий штопор. В серийном производстве находился в 
1934—1941. Построено 9450 экземпляров.
И-17 — серия проектов и опытных истребителей-монопланов смешанной конструкции с 
низкорасположенным тонким крылом, убирающимся в полёте шасси, закрытой сдвижным 
фонарём кабиной и поршневым двигателем жидкостного охлаждения. Различались 
элементами конструкции, двигателями с системой охлаждения и вооружением. Среди 
них — ЦКБ-19 (рис. 9) с поршневым двигателем М-100. Шасси убиралось внутрь 
центроплана. В системе охлаждения двигателя — два выдвижных сотовых радиатора 
под крыльями. Впервые в СССР применён водомасляный радиатор. Вооружение — 
четыре пулемёта ШКАС вне зоны винта и пушка ШВАК со стрельбой через ось 
редуктора (впервые в СССР), до 100 кг бомб. Показал хорошую устойчивость и 
управляемость. Получены полностью управляемый штопор и хорошая прицельность 
мотор-пушки. Достиг скорости 500 км/ч.
И-180 — серия опытных истребителей-монопланов, отличавшихся габаритами, 
конструкцией и двигателями (М-88, М-87А, М-87Б, М-88Р), развитие И-16. 
Спроектированы с учётом опыта воздушных боёв в Испании. Построено 3 опытных 
лётных экземпляра и несколько головных серийных образцов. Вооружение — два 
пулемёта ШКАС и два пулемёта БС, впервые в СССР смонтированных в виде одной 
батареи, стреляющей синхронно между верх, цилиндрами двигателя через 
трёхлопастной винт. Явились переходными самолётами к истребителям 40х гг. Во 
время испытаний произошли две катастрофы. Серийная постройка прекращена летом 
1940.
И-185 — дальнейшее развитие истребителя-моноплана с поршневым двигателем 
воздушного охлаждения, был доведён до совершенства с точки зрения аэродинамики, 
конструкции и технологичности производства. Конструкция смешанная (деревянный 
фюзеляж, металлическое крыло, металлическое оперение с полотняной обшивкой). 
Единственный по тому времени истребитель, способный нести на внешней подвеске 
до 500 кг бомб или восемь реактивных снарядов PC-82. Выпущен в пяти вариантах, 
отличавшихся двигателями, конструкцией и вооружением.
И-185(Р) спроектирован и построен в начале 1940 под поршневой двигатель М-90, 
который по расчетам должен был обеспечить самолёту максимальную скорость более 
700 км/ч. Но в связи с недоведённостью М-90 самолёт лётных испытаний не 
проходил.
И-185(РМ) — тот же И-185(Р), но с поршневым двигателем М-81; отличался формой 
капота с сильно развитым коком. Первый полёт состоялся 8 апреля 1941. В ходе 
лётных испытаний М-81 заменён двигателем М-71.
И-185 с поршневым двигателем М-71 («04») начал летать в октябре 1941. 
Совместные заводские и государственные испытания состоялись в феврале — марте 
1942 в Новосибирске. Летом 1942 самолет прошел войсковые испытания на 
Калининском фронте, получив высокие оценки фронтовых летчиков.
И-185(И) с поршневым двигателем М-82А (рис. 10) отличался удлинённым фюзеляжем, 
новой компоновкой винтомоторной группы (ВМГ),увеличенной вместимостью 
бензобаков, усиленной механизацией крыла (установлены предкрылки), изменённым 
оборудованием, мощным стрелковым вооружением — три синхронные пушки ШВАК. 
Совместные заводские и государственные испытания состоялись в 1942. Вместе с 
«04» проходил войсковые испытания на фронте.
И-185 (эталон для серии) с поршневым двигателем М-71 спроектирован и построен в 
начале 1942. Имел капотирование, форму фюзеляжа, вооружение и механизацию крыла 
как у И-185(И). Отличался необычайно высокой по тому времени нагрузкой на крыло.
 Государственная испытания прошёл в ноябре 1942 — январе 1943. По результатам 
испытаний признан «лучшим современным истребителем» и рекомендован к серийной 
постройке, которая началась в январе 1943 и прекратилась осенью того же года в 
связи с развёртыванием серийного производства истребителей Ла-7 и Як-9, имевших 
аналогичные с И-185 характеристики.
ИТП (истребитель тяжёлый пушечный) — одноместный истребитель с одним двигателем.
 Конструкция смешанная — деревянный фюзеляж, металлическое крыло с мощной 
механизацией. Строился в двух вариантах — ИТП (М-1) и М-2.
ИТП (М-1) с поршневым двигателем ВК-107П спроектирован в январе — марте 1941. 
В марте — сентябре 942 проходил в Новосибирске заводские испытания, осложнённые 
недоведённостью двигателя. Вооружение — мотор-пушка калибра 37 или 20 мм и две 
синхронные пушки ШВАК, бомбы до 400 кг или восемь РС-82. Имел расчётные 
максимальную скорость 645 км/ч и дальность 1280 км.
М-2 — модификация под поршневой двигатель первоначально АМ-37, а затем АМ-39. 
Имел максимальную расчётную скорость 690 км/ч. После смерти Поликарпова 
испытания были прекращены.
ТИС (тяжёлый истребитель сопровождения) — двухместный самолёт 
цельнометаллической конструкции с мощной механизацией крыла и разнесённым 
хвостовым оперением. Имел два варианта — ТИС (А) и МА.
ТИС (А) с двумя поршневыми двигателями АМ-37 спроектирован в конце 1940 — 
начале 1941. Первый полёт состоялся в сентябре 1941. По ряду причин испытания 
затянулись до 1943, и по указанию Народного комиссариата авиационной 
промышленности самолёт был модифицирован под поршневой двигатель АМ-39. 
Вооружение: для стрельбы вперёд — четыре пулемёта ШКАС, два пулемёта УБ, две 
пушки ШВАК, для стрельбы назад — сверху ШКАС на турели, снизу ШКАС на люковой