И-15 конструкции Н. Н. Поликарпова был принят на вооружение ВВС КА в 1935 году. В 1936 году было выпущено всего 12 экземпляров.
С 1937 года в большую серию пошёл И-15 с двигателем М-25. В 30-х годах этот самолёт не имел равных по манёвренности на горизонтали (время выполнения виража — 8-8,5 секунд), был устойчив на всех режимах полёта, прост в пилотировании и обладал хорошими взлётно-посадочными качествами. Самолёт также отличался хорошими ремонтными свойствами и живучестью. Его вооружение состояло из четырёх 7,62-мм пулемётов ПВ-1 с 3000 патронами. На облегчённой версии И-15 летчик В. К. Коккинаки 21 ноября 1935 года установил мировой рекорд подъёма на высоту без груза — 4200 метров.
Дальнейшим развитием И-15 стали модели И-15 бис и И-153 «Чайка».
И-15 (ЦКБ-3) — серийный самолёт, всего выпущено 384 самолёта в СССР и 230 в Испании. И-15 бис — модель с прямым верхним крылом и двигателем М-25. Вооружение — четыре 7,62-мм пулемёта ШКАС (или ПВ-1). Построено 2408 экземпляров. В 1936 году, во время гражданской войны в Испании, И-15 применялся как истребитель, штурмовик и разведчик. Этот самолёт вошёл в историю как один из лучших истребителей своего времени. Испанские летчики-республиканцы прозвали его Chato (курносый).