I-16 var driftsikker og de senere utgavene hadde utmerket bestykning i form av 2× 20 mm ShVAK maskinkanoner. Under 3000 meter høyde hadde den en ytelse sammenliknbar med Messerschmitt Bf 109 (E-utgaven). Den sovjetiske maskinen var noe langsommere og klatret dårligere, men var kjappere i svingene og kunne utmanøvrere en Bf 109 i horisontalplanet. Den hadde også høyere topphastighet i stup. Skroget var delvis av kryssfinér og vingene av seilduk, noe som gjorde den solid og lett å reparere.