Wersje I-16 Typ 1 – z silnikiem M-22 o mocy 480 KM, uzbrojony w dwa km-y 7,62 milimetra I-16 Typ 5 – z silnikiem M-25 o mocy 700 KM i krytą kabiną, uzbrojony w dwa km-y 7,62 milimetra I-16 Typ 6 – z trzema karabinami maszynowymi 7,62 milimetra I-16 Typ 10 – zwiększono uzbrojenie do 4 km-ów 7,62 milimetra i zrezygnowano z krytej kabiny dla poprawienia widoczności I-16 Typ 17 z silnikiem o mocy 780 KM, uzbrojony w dwa km-y 7,62 milimetra i dwa działka 20 milimetrów I-16 Typ 18 z silnikiem M-62 o mocy 920 KM, uzbrojony w cztery km-y 7,62 milimetra I-16 Typ 24 – z silnikami Szwiecow M-25E, M-62 i M-63 o mocy 800, 920 i 1100 KM, uzbrojony w dwa km-y 7,62 milimetra, jeden wielkokalibrowy km 12,7 milimetra, dwa działka 20 milimetrów i sześć pocisków rakietowych RS-82 UTI-4 – samolot szkolny (wyprodukowano około 1640 sztuk) I-16 SPB – specjalna wersja I-16, mogła być podłączona do samolotów TB-3 SPB thumb|left|Zniszczony na lotnisku Polikarpow UTI-4 – dwumiejscowa wersja I-16. Rosja 1941