Почти одновременно с И-14, над которым работала в ОКБ А.Н.Туполева бригада П.О.Сухого, конструкторский коллектив, возглавляемый Н.Н.Поликарповым, передал на испытания новый маневренный истребитель И-15, смешанной конструкции. Схема И-15 – расчалочный одностоечный полутораплан. Колеса неубираемого шасси закрыты обтекателями. Каркас фюзеляжа – ферменный, сварной из стальных труб. Каркас крыльев – деревянный, оперения – дюралевый. Обшивка везде полотняная. Вооружение – первоначально два, а затем четыре пулемета ШКАС. Изогнутое верхнее крыло типа «чайка» уменьшало общее аэродинамическое сопротивление самолета и улучшало обзор из кабины. Площадь верхнего крыла – 14 м², нижнего – 7,9 м². Вес пустого самолета – 960 кг, взлетный – 1369 кг. Самолет был принят к серийному производству и строился несколько лет первоначально с двигателем М-22 (480 л.с.), затем с М-25 (630/715 л.с.) Истребитель И-15 в те годы не имел себе равных по маневренности на горизонталях. Вираж на нем выполнялся за 8 секунд. Летчики очень любили этот самолет за его устойчивость на всех режимах полета, простоту пилотирования и хорошие взлетно-посадочные качества. Скорость у земли – 315 км/час, на высоте 3000 м – 367 км/час, потолок – 9800 м. На несколько облегченном И-15 летчик В.К.Коккинаки 21 ноября 1935 года установил мировой рекорд подъема на высоту без груза – 14675 м. Первую боевую проверку И-15 прошли в небе Испании. Активное участие принимали подразделения, вооруженные самолетами И-15, в разгроме японских захватчиков в районе реки Халхин-Гол. Небольшое количество И-15 использовалось в боях с белофиннами и в качестве штурмовиков в первые месяцы Великой Отечественной войны.