Идея относительно вооружения И-16 оружием большего калибра не была совершенно новой. Ранее, конструкторское бюро Поликарпова уже получило ценный опыт во время установки пушек на опытные ЦКБ- 12П и И-16П. Оба этих опытных образца имели 20 мм пушки ШВАК, расположенные в крыльях. Правда обе эти опытные конструкции. так и не продвинулись дальше стадии испытаний.

На И-16 тип 17 в крыльях установили две 20 мм пушки ШВАК, которыми были заменены располагавшиеся здесь ранее пулеметы ШКАС (калибр 7,62 мм), фюзеляжные синхронизированные пулеметы сохранились. Боезапас для двух пушек ШВАК составлял 150 снарядов на ствол, и состоял из бронебойных или фугасных снарядов.

И-16 тип 17 можно было легко отличить от более раннего варианта И-16 тип 10, по длинным стволам пушек ШВАК. Это 20 мм орудие начало выпускаться в 1936 году и имело скорострельность 750 – 800 выстрелов в минуту.

Старший Лейтенант Г. С. Жуков из 191-го истребительного авиаполки позитрует перед своим довольно изношенным И-16 тип 17. Самолет не имеет кока воздушного винта и створок на стойках шасси.

Ряд различных экспериментальных истребителей И-16 и И-153 в Жуковском, 14 июня 1940 года. И-16 тип 18 (последний самолет в ряду) имеет большой белый номер на хвосте.

На И-16 тип 17 также было проведено множество изменений внутренней конструкции, что диктовалось возросшим весом самолета. И-16 тип 17 имел полный вес 1810 кг, тогда как более ранний тип 10 имел вес 1726 кг. Даже с дополнительным весом от двух орудий, максимальная скорость И-16 тип 17 практически не уменьшилась. Тип 17 имел максимальную скорость 425 км/час по сравнению с 448 км/час у типа 10. Правда скороподъемность самолета существенно ухудшилась. Тип 17 имел скороподъемность 640 м/мин, тогда как тин 10 имел скороподъемность – 845 м/мин.

Первые И-16 тип 17 покинули сборочные линии заводов №№ 21 и 153 в 1938 году. Вследствие того, что поставки нового орудия ШВАК были ограничены, до весны 1940 года было построено 1184 самолетов пушечной версии (двух вариантов – И-16 тип 17 и позже И-16 тип 27). И-16 тип 17 никогда не экспортировался.

Первые И-16 тип 17 поступили на вооружение советских ВВС в конце 1938 года, и успели принять участие в боях с японцами в Монголии. Когда немецкие войска вторглись в СССР, 22 июня 1941 года. И-16 тип 17 неплохо справлялись с задачей поддержки своих наземных войск в боях против наступающей пехоты и бронетехники. И-16 тип 17 воевал на всех основных фронтах, пока новые штурмовики Ил-2 не стали доступными в необходимых количествах. После этого, они были переведены на второстепенные направления.

И-16 тип 10/17

И-16 тип 18

Ранний серийный И-16 тип 18 в ходе окончательной сборки. Ранние серийные машины еще оснащались хвостовым костылем, тогда как более поздние самолеты получили хвостовое колесо. Этот самолет имеет красные звезды ни хвосте и бортах фюзеляжа, внутри звезды ни хвосте нарисована большая цифра «6».

И-16 тип 18, стал прямым результатом появления нового, более мощного двигателя. Благодаря работе, проведенной А. Швецовым и его КБ на заводе авиационных двигателей № 19 в Перми, в 1937 году был подготовлен к испытаниям новый, более мощный двигатель М-62. Его главным преимуществом было то, что М-62 имел лучшие высотные характеристики, по сравнению с М-25.

В своей основе М-62 являлся советской копией американского радиального двигателя Wright-Cyclone R-1820-G-5 воздушного охлаждения. Хотя литраж двигателя остался таким же, как и на М-25В, новый М-62 получил двухскоростной нагнетатель вместо односкоростного нагнетателя, используемого на М-25В. В результате мощность М-62 составляла 1 000 л.с., по сравнению с 775 л.с. у М-25В. Кроме того, если двигатель М-25В работал на бензине с октановым числом 87, го М-62 – на бензине с октановым числом 92. Единственный недостаток состоял в том, что установка двигателя М-62 сопровождалась значительным увеличением веса самолета – новый двигатель был примерно на 46 кг тяжелее чем М-25В.

Рукоятка управления и приборная панель И-16 тип 18. Гашетки четырех 7,62 мм пулеметов находятся в центре «баранки».

И-16 тип 18 и Messerschmitt Bf I09F-2, стоящие на одном летном поле в начальный период операции «Barbarossa». Истребитель Messerschmitt принадлежит II/JG 54.

Моряки готовят И-16 тип 18, принадлежащий авиации Черноморского флота к следующему вылету. Передняя часть кока винта окрашена в желтый цвет. Это И-16 тип 18 ранних выпусков, оборудованный хвостовым костылем.

И-16 тип 18 стал первой модификацией истребители, которая оборудовалась убирающимся лыжным шасси, видны тросы, которыми подтягивались стойки при уборке.

Сдвоенные выхлопные патрубки в нижней части капота двигателя были характерной особенностью модификации И-16 тип 18.

В полностью убранном положении лыжи укладывались в углублении на нижней поверхности фюзеляжа. Кроме убирающегося лыжного шасси, И-16 тип 18 стал первым серийным вариантом истребителя, получившим дополнительные 200 литровые топливные баки, устанавливаемые под крылом.

Этот М-16 тип 18 был захвачен финнами после того, как он совершил аварийную посадку па территории Финляндии входе Зимней войны. Самолет получил код «VH-201» и финские опознавательные знаки, позже он был перекрашен в финский камуфляж.