后期型的本机和伊-16一直生产到二战开始时。到了苏芬战争中苏方大量使用本机，因为保卫祖国的芬兰人奋力抵抗，和以适应新时代的空战战术思想指导下，和以单翼F2A战斗机为主力，苏联军方才认识到本机完全过时了，从而中止改良本机同时开发新一代的战斗机。到苏德战争初期，本机只佔苏联战斗机不足两成，在面对针对新时代空战战术的Bf 109F/G型和Fw 190前完全不敌，但在美援的战机到达前被充当攻击机使用。而在以前援华的早期型伊-15和伊-152，更实际被日本的零式战斗机和一式战斗机消灭殆尽，最后残存的伊-1