Ранние УТИ-4 имели козырек задней кабины «туннельной» формы, но чтобы улучшать обзор вперед из задней кабины, на более поздних серийных самолетах козырек передней кабины был понижен, а стекло задней кабины стало наклонным.

Двухместный тренировочный самолет развивался параллельно с самим истребителем. В ходе выпуска, большинство усовершенствований, вводимых на истребителях, автоматически вводилось и на тренировочной машине, например улучшенный механизм уборки основных стоек шасси. Единственным исключением являлось то, что УТИ-4 сохранил на протяжении всего своего производства длинные элероны-закрылки, которые были присущи только ранним версиям истребителя И-16 (тип 5 и тип 6).

Когда на И-16 тип 10 начал устанавливаться двигатель М-25В, тот же самый двигатель был установлен и на УТИ-4. Первые УТИ-4 с новым двигателем покинули сборочные линии заводов №№ 21 и 153 в 1938 году. Эти тренировочные самолеты с двигателем М-25В, имели «Т»- образный воздухозаборник в нижней передней части капота. Кроме того, если ранние УТИ-4 имели отдельные, выхлопные патрубки, в нижнем отверстии капота, то УТИ-4 с двигателем М-25В имел здесь сдвоенный патрубок. Большинство серийных УТИ-4 оснащенных двигателем М-25В было оборудовано коком винта от И-16 тип 5.

Многие УТИ-4 имели неубирающимся шасси, в результате на них никаких щитков на стойках и колесах не устанавливалось.

На последних серийных УТИ-4 хвостовой костыль был заменен хвостовым колесом. Из- за нехватки тренировочных вариантов современных истребителей (Як-1 и ЛаГГ-3), УТИ- 4 служил и в качестве переходного тренировочного самолета для молодых пилотов, назначенных летать на этих истребителях. На ранней стадии Великой Отечественной войны УТИ-4 использовался на фронте в роли разведчика. Также в полках истребительной авиации значительное количество УТИ-4 служило в качестве связных.

Тренировочный УТИ-4 также устанавливался на лыжное шасси. В этом случае щитки колес снимались, а к передней и задней частям лыж крепились растяжки, которые предохраняли их от вибрации в полете. На хвостовой костыль также крепилась маленькая лыжа («лыжонок»).

УТИ-4 использовался и как самолет для тренировки в слепых полетах. Первоначально в задней кабине хранился свернутый брезентовый тент, которым она закрывалась перед тренировочным слепым полетом. Позже УТИ-4, использующиеся для этих целей, были оснащены задним сдвижным фонарем из фанеры. Некоторые УТИ-4 оборудовались триммерами на рулях, а самые последние выпущенные УТИ-4, оснащались уже хвостовым колесом вместо хвостового костыля. УТИ-4, на которых тренировались в слепых полетах, все еще находились в эксплуатации в 1943 году.

С 1937 по середину 1939 года, общее количество тренировочных УТИ-2 и УТИ-4 построенных на заводах №№ 21, 153,458 (последний производил исключительно УТИ-4) составило 1639 штук.

На некоторых УТИ-4, в заключительный период их использования, было запрещено выполнять высший пилотаж, такие самолеты несли или белую букву «Н» или белую полосу на фюзеляже, которыми обозначалась их ограниченная годность.

Группа испанских пилотов позирует у одного из четырех УТИ-4 ранних серий, поставленных в Испанию, аэродром в Эль-Кармоли (A! Cannoli), 1938 год.

УТИ-4 для слепых полетов ранний

УТИ-4 для слепых полетов поздний

УТИ-4 поставлялись в Испанию для обучения испанских пилотов полетам на И- 16., Как быстро выяснили испанские и иностранные пилоты летные характеристики 11- 16, в отличие от биплана И-15, требовали гораздо большего внимания. 8 июля 1937 года, четыре двухместных тренировочных самолета УТИ-4 прибыли в Испанию на борту грузового судна «Cabo Samo Тот». Эти самолеты были среди первых УТИ-4, построенных в Советском Союзе. Все они были оснащены двигателями М-25 и стали единственными тренировочными самолетами, поставленными в Испанию в ходе гражданской войны.

Большинство учебных баз Fuerza Aereas Republicanas было расположено в районе Мурсиа (Murcia) в Юго-Восточной Испании. Все четыре УТИ-4 были переданы в «Школу скоростных истребителей» на авиабазу в Эль-Кармоли (А1 Carmoli) под Картахеной (Cartagena). Эта подразделение было оснащено большим количеством старых одноместных истребителей И-16 тип 5 и тип 6. В конце гражданской войны, эти УТИ-4 были захвачены националистами.

В 1938 году, ограниченное число УТИ- 4 был поставлено в Китай, для продвинутого обучения пилотов, переходящих с самолета Яковлева УТ-1 на одноместный И-16. Все эти УТИ-4 были последних серийных выпусков с хвостовым колесом и двигателем М-25В. В Китае УТИ-4 были переданы Академии Воздушных сил в Кунминге (Kunming). Позже, летом 1939 года, когда была организована летная школа (по образцу советских учебных заведений) в И-нинге (I-ning), большинство УТИ-4, были переданы туда вместе с четырьмя УТ-1.

Кроме поставки большого количества разнообразных самолетов. Советский Союз поддержал Китай и в строительстве авиационной промышленности. Уже в 1924 году. Китайская Коммунистическая партия, в сотрудничестве с Гоминданом, при поддержке Советского правительства, основали Военную академию и военную школу летчиков в Хуангпу (Huangpu). Большое количество курсантов было послано для обучения и в Советский Союз.

В 1940 году, 2-й авиастроительный завод китайских ВВС в Нанчанге (Nanchuan), район Сичуань (Sichuan), начал производство лицензионных УТИ-4 под обозначением Jung-28A. Китайская копия УТИ-4 была идентична последним версиям советского тренировочного самолета.

Как только Соединенные Штаты начали поставку, согласно дог овору о Ленд-Лизе, достаточного количества более современных тренировочных самолетов – North American NA-16 и АТ-6, для удовлетворения потребностей Китайских ВВС, производство устаревшего Jung-28A было прекращено (в 1943 году).

В ходе Второй финской войны, 8 сентября 1941 года, финнами был захвачен один УТИ-4, в районе реки Свирь. Самолет имел повреждения воздушного винта (В-25) и кока.

Финны нанесли на самолет крупные опознавательные знаки своих ВВС (на обеих поверхностях крыльев, а также на фюзеляже). На фюзеляже была нарисована желтая полоса – знак быстрого опознавания самолетов стран Оси, участвующего в боях на Восточном фронте. В период службы в финских ВВС щитки со стоек шасси и кок воздушного винта были демонтированы.

Первоначально самолет нес на фюзеляже финский номер – «VH-22» (черный). Но 28 ноября 1941 года, он был изменен на «UT-1» (черный). 10 апреля 1942 года, самолет был передан в Lentolaivue 48, а 8 августа 1942 года в запасную эскадрилью Taydennyslentolaivue 35. Вскоре после этой передачи, УТИ-4 отправили на хранение (11 сентября 1942 года). В течение его эксплуатации в финских ВВС, УТИ-4 провел в полете в общей сложности 43 часа 23 минуты.