— Эксперименты ЦАГИ со всасывающим патрубком карбюратора. Патрубок при этом устанавливался не в лобовой части капота, а на его верхней поверхности.
— Установка в 1940 году хвостового колеса диаметром 200 мм.
— Установка козырька пилота с плоскими стеклами, не дающими бликов.
— Испытания фонаря пилота со сдвигаемой назад средней частью. Летчики Хабаровский, Супрун и Никашин облетавшие самолет И-16 №5210601 в марте 1938 года единодушно забраковали такой фонарь.
— В течении 1937 года И-16 №5210671 подготавливался для скоростного рекордного перелета. Машина готовилась для Валентины Гризодубовой. Осенью 1937 года во время тренировочного полета самолет был разбит Валерием Чкаловым.
— Летом 1940 года в ремонтных мастерских ВВС ВМФ два самолета тип 24 были оборудованы бомбодержателями конструктора Орлова. Самолеты брали 10 бомб по 15 кг или одну 100 килограммовую бомбу. Установки испытывались в 62-й авиабригаде ВВС Черноморского флота.
— Летом 1941 года И -16 тип 29 был оборудован установками для стрельбы реактивными снарядами PC-132. Под каждым крылом размещалось по два снаряда. Установка испытывалась с 18 по 26 июня 1941 года.
— Тогда же в первой половине 1941 года часть И-16 была оборудована стандартными бомбодержателями (по типу И-153) позволяющими подвешивать каплеобразные подвесные бензобаки ПСБ-21 или две бомбы по 100 кг.
В заключение главы, охватывающей (далеко не полностью) работы по переделкам и модификациям самолета следует упомянуть, что И-16 применялся в экспериментах по дозаправке горючим в воздухе. Разработка такой системы была осуществлена в 1935 году специализированным КБ№1 Управления ВВС под руководством конструктора Запанованного[* Работы по дозаправке в воздухе ведись в Советском Союзе еще в 1930г. Использовались самолеты Р-5 и ТБ-1.]. Первоначально система дозаправки была оборудована на биплане И-5. Весной 1936 года для этой цели переделкам подвергся И-16 №123915. Суть всего процесса была проста и заключалась в следующем. С самолета-заправщика ТБ-3 опускался шланг, наконечник которого пилоту истребителя предстояло ухватить и соединить с заправочным гнездом на левом борту И-16. После наполнения бензобака наконечник шланга автоматически выбрасывался из гнезда. Сложность операции по перекачиванию топлива была в следующем. Так как пилоту И-16 приходилось ловить шланг одной рукой, то необходимо было совместить ручку управления самолетом с рычагом управления двигателем. Действительно, устройство, позволяющее управлять двигателем было смонтировано прямо на «калаче» ручки управления. В июне 1936 года полеты на таком доработанном И-16 произвели летчики Соколов, Супрун и Евсеев. 22 июня 1936 года, старший лейтенант Евсеев, один из самых опытных пилотажников среди военных испытателей, произвел две удачных дозаправки в воздухе. В последствии подобные опыты были продолжены после окончания второй мировой войны уже с реактивными истребителями.
Авиазавод №153
В 1936 году И-16 являлся самолетом с весьма неплохой репутацией. Нападки скептиков к тому времени уже были отбиты, машина устойчиво шла в серии, на 1937 год разработчики обещали уже не много ни мало, а достижение максимальной скорости 520 км/час. Естественным было желание развернуть производство И-16 на еще каком-либо авиазаводе.
Начиная с 1936 года в Новосибирске появился авиазавод №153, который был ориентирован на изготовление И-16. Построенный в соответствии с планом развития авиапромышленности в восточной части СССР, этот завод имел поначалу скромные результаты по выпушенной продукции. В 1937 году в Новосибирске изготовили 27 И-16 тип 5, из которых только 6-ть экземпляров были приняты военной приемкой. Следующий год для сибирских авиастроителей был не менее трудным, изготовление самолетов приходилось вести параллельно с дооборудованием самого завода. В результате, 105 сданных машин явились только половиной количества, которое требовала Москва.
В 1938 году в Новосибирске была начата постройка опытного истребителя И-220 конструктора Сильванского. Как уже говорилось выше, эта машина являлась по сути перелицованным И-16 с двигателем М-88. В случае успеха машина могла быть принята к серийному производству на заводе №153. Успех однако, не сопутствовал этому начинанию, И- 220 оказался во всех отношениях неудачен и практически нс летал.