I-15 成为 NN Polikarpov 战斗机双翼飞机结构的进一步发展。1934 年 10 月，第一架配备 Wright ?Cyclone? 发动机的 I-15 (TsKB-3) 原型机进行了首飞。这架飞机具有出色的机动性，尤其是在水平面上。

1934-1935 年间总共建造了 384 架 I-15 战斗机。200 多架 I-15 已交付出口（出口到西班牙和中国），其余在红军空军服役至 30 年代末。