Nikolai Polikarpov ble arrestert av GPU i september 1929 for kriminalitet og industrisabotasje. For disse anklager ble han dømt til døden, men dette ble omgjort til ti års tvangsarbeid. I desember 1929 samlet GPU en rekke flyingeniører i Butyrka fengsel, inklusive Polikarpov, og dannet det Interne Fengsel Design Bureau (—KB VT) under ledelse av Dmitry Pavlovich Grigorovich. KB-VT ble til fabrikken Nr. 30 i Moskva-Khodinka på begynnelsen av 1930. Kort tid etterpå erstattet Polikarpov Grigorovich som sjefsdesigner da hans konsept for I-5 ble godkjent av GPU. Full-skala mock-up ble godkjent 28. mars 1930, og den første prototypen, benevnt VT-11 (—Intble fullført en måned senere. Det gjennomførte sin første flytur 30. april 1930 og var utstyrt med en importert Jupiter VII motor. Det ble malt i sølv med rød stripe og en rød "VT" ble malt over den røde stjernen på roret. Den andre prototypen, kjent som VT-12, hadde en Jupiter VI motor, og tok til luften 22. mai under lnavnet "Klim Vorosjilov." De to prototyper var også noe ulike i små detaljer angående formen på halen og bygging av understellet. Alt dette betydde liten forskjell i vekt og ytelse mellom de to. Sammenlignet med den andre var den litt tyngre og raskere, selv om det første hadde en svak rekkevidde fordel og en høyere marsjhøyde. Den tredje prototype, som ble kalt VT-13 og påskrevet , som ble drevet av en 600 h/k sovjet-bygget M-15-motor med en NACA cowling, men dette viste seg å være upålitelig og ble ikke satt i produksjon.