Помимо ВВС ЛВО, готовившихся принять участие во вторжении в Финляндию, И-16, в рассматриваемое время, находились на вооружении авиачастей ВВС Краснознаменного Балтийского флота, хотя обзор их действий и выходит за рамки данной работы. К началу войны все самолеты этого типа были сосредоточены в составе 61-й авиабригады. При этом 42 истребителя входили в состав 5-го ИАП, базировавшегося на аэродром Низино. «Ишаками» были полностью вооружены 2, 3- я и 4-я эскадрильи полка, кроме того, звено И-16 было в Управлении полка. Летчики полка отвечали за ПВО Главной Базы в Кронштадте и за подходы к Ленинграду со стороны Финского залива.
В Низино также базировались семь И-16, находящихся в 3-й эскадрилье 13-го ИАП.
Ещё 42 И-16, находившихся в 1-й и 2-й эскадрильях того же полка, были развёрнуты на аэродроме Котлы. Оба подразделения вошли в состав Авиагруппы Особого Назначения, созданной для поддержки морских десантов, которые планировалось высадить на островах в Финском заливе.
Наконец, смешанный состав из И-16 и И- 15бис имели 11-я и 13-я отдельные истребительные эскадрильи. В первой из них, развёрнутой на аэродроме Куммолово, наряду с девяткой И-15бис, было 13 И-16, а, базировавшаяся в Купле, 13-я ОИАЭ имела в своём составе 19 И-16 и 10 И-15бис. Таким образом, ВВС КБФ насчитывали в своем составе 123 3* И-16, общее же количество развернутых против Финляндии истребителей этого типа составляло 533 машины.
В представлении советского командования основная функция истребителей заключалась в прикрытии сухопутных войск и тыловых объектов от ударов авиации противника. Бороться с авиацией противника на аэродромах поручалось бомбардировщикам, которые так же должны были сами защищать себя от атак вражеских перехватчиков. В соответствии с этими представлениями планировались задачи для истребительных частей ЛВО, в результате чего ПВО войск и тыловых объектов на первых порах получили несколько гипертрофированные масштабы. На обеспечение ПВО Ленинграда была задействована целая истребительная авиабригада, по численности в разы превосходившая всю ударную авиацию ВВС Финляндии. Сложно сказать, было ли это вызвано переоценкой возможностей финской авиации, которые, судя по известным документам, вообще-то не слишком высоко оценивались советской стороной. В любом случае, реалии войны заставили быстро отказаться от большинства предвоенных расчетов и планов, и уже «на ходу» менять их в соответствии с обстановкой.
Основным противником И-16 в первые два месяца Зимней войны был истребитель «Фоккер D.XXI» (Fokker D.XXI). эта машина была сконструирована в Голландии доктором Э.Шацки специально для колониальных ВВС Голландской Ост-Индии, которым требовался недорогой, простой в эксплуатации и надёжный самолет, пусть даже с не очень высокими летными данными.
Первый прототип D.XXI поднялся в воздух 27 февраля 1936 г. Хотя машина создавалась уже в эпоху скоростных монопланов, она имела целый ряд анахронизмов, таких как: неубираемое шасси и подкосный стабилизатор, но при этом отличалась неприхотливостью, простотой в обслуживании, прочностью и надежностью.
Именно последние качества, наряду с невысокой ценой, привлекли к этому «Фоккеру» внимание нескольких небольших европейских государств. В итоге D.XXI поступил на вооружение собственно голландских ВВС, ВВС Дании и ВВС Финляндии. По лицензии эту машину хотело строить республиканское правительство Испании, но затянувшийся процесс переговоров и, последовавшее затем, поражение в Гражданской войне не позволило реализовать эти планы.
Финляндия приобрела в Голландии семь D.XXI и лицензию на неограниченный выпуск этих машин. К началу советско-финляндской войны в составе истребительной LLv 24 было 35 D.XXI, еще четыре машины были в ремонте и одна на базе хранения. Финские «Фоккеры» оснащались 840-сильным девятицилиндровым двигателем воздушного охлаждения «Бристоль Меркьюри VII», который в Финляндии также выпускали по лицензии. Однако на имевшихся у финнов машинах стояли не только лицензионные, но и «родные» английские моторы этого типа.
И-16 по общему комплексу ЛТХ несколько превосходил D.XXI, но называть это превосходство значительным было бы излишне оптимистичным. И-16 всех типов были манёвреннее «Фоккера» в горизонтальной плоскости, вооружение И-16 тип 5 не уступало финскому истребителю за счет большей скорострельности пулеметов ШКАС, а вооружение остальных типов И-16 было существенно мощнее. Несомненным плюсом моноплана Поликарпова, упоминаемым многими финскими пилотами, было наличие бронеспинки, спасшей не одного советского летчика от гибели. По скорости «Фоккер» проигрывал всем типам И-16, особенно сильно типу 18, разгонявшемуся до 461 км/ч. Хотя в ряде работ, посвященных D.XXI, максимальная скорость истребителя указывается равной 460 км/ч, на испытаниях в Финляндии максимум, который смогли «выжать» местные пилоты из своих «Фоккеров», были 342 км/ч у земли и 418 км/ч на высоте 5000 м.
Впрочем, здесь необходимо сделать одно существенное замечание. Зимой советские истребители переставляли с колес на лыжи, но на И-16 тип 5 и тип 10 первых выпусков уборка лыж в полете не предусматривалась, в результате чего их лётные данные резко падали, и «ишачки» не только не превосходили, но и во многом начинали проигрывать D.XXI, особенно заметно в скорости и скороподъёмности, поскольку лыжи «съедали» даже по офи-циальным данным 36 км/ч скорости у земли и 55 км/ч на высоте 3000 м. При этом реальная разница в максимальных скоростях между лыжным и колесным вариантом у серийных самолетов была ещё больше.