76架I-5后，就改为制造。首批交接的I-5分别配发给位于、以及的，在1932年底时佔了苏联空军战斗机队总数的20%。1933年间，新出厂的I-5战斗机配发到了远东军区、和，在苏联空军战斗机队的总数攀升到了40%。到了西元1934年，几乎所有的和图波列夫I-4都被I-5所取代，I-5也开始交接给苏联海军航空兵。1936年，伊-15战斗机开始取代I-5，在1937年完全自前线退出，I-5不再用于战事，退下来的I-5战斗机则改为高阶训练机使用。随着巴巴罗萨行动的开始，苏联空军的前线承受着巨大的损失，但苏联