Produkcja seryjna Produkcja I-5 rozpoczęła się dopiero pod koniec 1931 roku w zakładzie nr 21 w Niżnym Nowogrodzie. Silnik M-15 montowany w trzecim prototypie, jeszcze przed wejściem do produkcji seryjnej zamieniono na o mocy 480 KM. Głównym uzbrojeniem samolotu były 2 karabiny maszynowe PW-1 z zapasem 1200 naboi. Oprócz tego maszyna mogła zabrać maksymalnie 40 kg bomb. 10 samolotów otrzymało 4 karabiny PW-1 z zapasem 1000 pocisków na karabin.
Konstrukcja Samolot był jednomiejscowym dwupłatem ze stałym podwoziem i niewielkim kółkiem ogonowym. Konstrukcja maszyny była mieszana. Kadłub i rama silnika wykonane były z kratownicy ze spawanych rury stalowych. Podłużnice ramy wykonano z duraluminium, całość pokryto płótnem. Górne skrzydło składało się z trzech części: wewnętrznej duraluminiowej i zewnętrznych drewnianych. Dolne skrzydło było całkowicie drewniane. Łącznikiem były duraluminiowe kolumny w kształcie litery N. Klapy i lotki miały szkielet metalowy, opięty płótnem.
Wykorzystanie w walce I-5 wycofano z wyposażenia Radzieckich Sił Powietrznych w 1939 roku. Po zakończeniu służby, wiele maszyn tego typu przeniesiono do lokalnych aeroklubów.