蘇聯空軍
54架I-5在西元1931年10月1日交接給蘇聯空軍，隨後還有66架在同年年底前交接。在投產的第一年中，所有的飛機都是從位於莫斯科伏龍芝的一號工廠所出產，第二年後位於下諾夫哥羅德（）的二十二號工廠也開始出貨。二十二號工廠在西元1932、1933和1934年三年中，製造了10架、321架、330架，而一號工廠則在1932年製造了76架I-5後，就改為製造。首批交接的I-5分別配發給位於、以及的，在1932年底時佔了蘇聯空軍戰鬥機隊總數的20%。1933年間，新出廠的I-5戰鬥機配發到了遠東軍區、和，在蘇聯空軍戰鬥機隊的總數攀升到了40%。