Вскоре, после того как И-16 тип 18 был запущен в производство на заводах №№ 21 и 153, ОКБ Поликарпова разработала новую, более мощную версию истребителя. Это стало возможно благодаря усилиям по совершенствованию двигателей, предпринятых на моторостроительном заводе № 19 в Перми. Продолжая работу над М-62 здесь была разработана его очередная модификация, получившая обозначение М-63.
М-63 имел мощность 1100 л.с. (у М-62 – 1000 л.с.) при весе всего на 5 кг больше. Этот двигатель был выбран для установки на модифицированный И-16, получивший в серии обозначение – И-16 тип 24.
На И-16 тип 24 было сделано множество конструктивных усовершенствований фюзеляжа и крыльев. Была увеличена толщина обшивки крыла, а также добавлены дополнительные нервюры. На левом борту, в задней части фюзеляжа, был добавлен инспекционный люк. Внешне, кроме этого люка, И-16 тип 18 и И-16 тип 24 были почти идентичны.
Командир, дает последние инструкции нилоту истребителя И-16 тип 24. Дверца кабины на правом борту фюзеляжа была одной us характерных особенностей типа 24.
Наземный обслуживающий персонал выполняет проверку И-16 тип 24 на полевом аэродроме, лето 1940 года. Этот самолет несет под крылом дополнительные топливные баки емкостью 200 литров.
Государственные испытания И-16 тип 24 начавшиеся в первой половине 1940 года, показали, что не было получено никакого существенного улучшения летных характеристик но сравнению с И-16 тип 18, а фактически маневренность даже несколько снизилась. Возросший вес усиленной конструкции крыла и фюзеляжа «съел» дополнительную мощность, полученную в результате установки двигателя М-63. Полный вес И-16 тип 24 увеличился до 1882 кг. Максимальная скорость оказалась незначительно выше, чем у И-16 тип 18 – 470 км/час на высоте 4800 метров. Скороподъемность 984 м/мин была несколько ниже, чем у И-16 тип 18 – 1097 м/мин. Единственное реальное преимущество, которое обеспечивал двигатель М-63, был больший потолок, который увеличился до 11300 метров (10812 м для И-16 тип 24). Увеличенный расход топлива М-63, привел, однако к снижению дальности полета до 440 км.
Несмотря на свои недостатки, И-16 тип 24 был запущен в серийное производство, и вскоре заменил И-16 тип 18 на сборочных линиях заводов №№ 21 и 153.
На 1 октября 1938 года, советские ВВС имели на вооружении 1763 истребителей И- 16, а к 10 февраля 1939 года, их количество увеличилось до 2004 шт. Большинство из этих истребителей базировалось в Ленинградском, Киевском, Московском, Белорусском, Забайкальском военных округах и на Дальнем Востоке.
И-16 тип 27 готовят к боевому вылету. С самолета сняты щитки стоек шасси, это была обычная практика при действиях с полевых аэродромов. Тип 27 стал последней пушечной модификацией И-16, строящейся серийно.
И-16 тип 24
И-16 тип 29