Однако особого выбора у военных, осматривавших самолет, все же не было, поэтому уже 22 ноября 1933 года Совет труда и обороны СССР недолго думая принял решение о запуске истребителя в серийное производство[Маслов М. Истребитель И-16. М.: Экспринт, 2005. С. 3.].
К концу года были изготовлены два экземпляра самолета, внешне отличавшиеся друг от друга в основном винтами: на одном двух-, на другом – трехлопастный. На самом деле на одном стоял двигатель М-22 мощностью 480 л. с., на втором – более новый американский мотор Wright Cyclone R-1820-F2, выдававший 712 «лошадей». Поскольку конструкция шасси еще была не доведена, а на дворе все равно стояла зима, оба ЦКБ-12 оснастили неубирающимися лыжами. Именно в таком виде будущую знаменитую машину увидел на заснеженном аэродроме авиазавода № 39 летчик Валерий Чкалов 30 декабря.
Чкалову ЦКБ-12 не понравился, он сказал, что истребитель оказался сложным и непривычным в пилотировании[Маслов М. Истребитель И-16. М.: Экспринт, 2005. С. 4.].
В феврале 1934 года начались уже государственные испытания самолета, получившего обозначение И-16, которые проводили известные летчики-испытатели Василий Степанчонок[Родился 4 апреля 1901 года. Окончил Егорьевскую военно-теоретическую школу летчиков, Борисоглебскую школу военных летчиков, Серпуховскую высшую авиационную школу стрельбы, бомбометания и воздушного боя (1926). С 1926 года летчик-инструктор, командир звена Качинской школы военных летчиков. Положил начало внедрению высшего пилотажа в практику планерных полетов. С 1931 года на летно-испытательной работе в НИИ ВВС. Проводил заводские и государственные испытания разных типов истребителей, в том числе участвовал в испытании так называемого «звена Вахмистрова». Погиб 5 апреля 1943 года при испытании самолета И-185.], Валерий Чкалов и Владимир Коккинаки[Родился 26 февраля 1910 года в г. Новороссийск в семье понтийских греков. Работал грузчиком в порту, матросом, матросом-спасателем. В Красной армии с января 1930 года. Окончил Сталинградскую военную авиационную школу летчиков в 1932 году. С 1936 по 1939 год – летчик-испытатель военной приемки авиазавода № 1, где испытывал серийные самолеты Р-5, Р-7, ДИ-6, И-15бис, И-153.
С августа 1938 по март 1940 года находился в «спецкомандировке» в Китае, где участвовал в боях с японской авиацией. Выполнил 166 боевых вылетов на биплане И-153. В одном из воздушных боев сам был сбит, но благополучно приземлился на парашюте.
Во время Великой Отечественной войны сначала заместитель командира, а с 4 июля 1941 года командир 401-го ИАП особого назначения, сформированного из летчиков-испытателей. Совершил 98 боевых вылетов на истребителе МиГ-3. Всего сбил семь самолетов, в том числе три японских и четыре немецких. В конце войны облетывал поставляемые по ленд-лизу английские истребители «Томагавк». С 1951 по 1964 год служил летчиком-испытателем в ОКБ Микояна.]. Полеты проходили в сложных метеоусловиях в сильные морозы и при постоянной низкой облачности. Истребитель оказался весьма сложным в пилотировании, выполнение фигур высшего пилотажа, маневров было сопряжено с большим риском. Посадка из-за невысокой продольной устойчивости также требовала мастерства и выдержки. Наилучших показателей удалось добиться летчику Коккинаки на машине с американским мотором. На высоте 1 км И-16 достиг максимальной скорости 359 км/ч, на высоте 3 км – 340 км/ч и 325 км/ч на 5 км, на которые машина поднималась за 8 мин. Максимальная же высота полета составила 7180 м. В официальном отчете о государственных испытаниях говорилось: «Благодаря хорошим аэродинамическим формам и убирающимся шасси, И-16 уступает по скорости на высоте 5000 м немногим серийным истребителям, состоящим на вооружении иностранных воздушных флотов, превосходя их по скорости до высоты 2000 м и уступая в потолке и скороподъемности»[ГУ ЦАНО. Ф. 2066. Оп. 9. Д. 21. Л. 24.]. По скорости И-16 даже с устаревшим мотором М-22 превосходил своего предшественника И-5 на 80 км/ч, но при этом несколько уступал последнему в маневренности. Испытания выявили и слабые места нового самолета: очевидная ненадежность шасси, протекание бензобаков, недостаточная прочность различных кронштейнов. Много недостатков летчики отметили в кабине: плохо видны приборы, в кабину задувает воздух. На больших скоростях у самолета начинали вибрировать крылья, а при посадке происходил завал на правое крыло[ГУ ЦАНО. Ф. 2066. Оп. 9. Д. 21. Л. 40.].
В итоге начальник ВВС РККА Яков Алкснис[Родился в Латвии 14 января 1897 года. Участник Первой мировой войны. В 1917 году вступил в партию большевиков. В годы Гражданской войны служил комиссаром 55-й стрелковой дивизии, руководил разгромом белогвардейских и повстанческих отрядов в Орловской губернии и антисоветских казачьих отрядов на Дону. Затем – военком Донской области, помощник командующего Орловским военным округом. В 1924 году Алкснис окончил Военную академию имени Фрунзе.