На следующий день «моски» Григория Плещенкова вместе с И-15 из эскадрильи Лакалля атаковали группу бомбардировщиков Ju-52 и Ro.57bis, шедших под прикрытием 14 итальянских истребителей CR-32. В воздушном бою истребители республиканцев сбили два самолета франкистов.
16 февраля «моски» перехватили десятку Ju-52 из испанских подразделений 1G22 и 2G22, бомбардировщики сопровождали истребители Не-51 и прототип Bf.109. Мессершмитт пилотировал Ганс Траутлофт. В завязавшемся воздушном бою потерь не понесла ни одна из сторон. Вечером того же дня истребители И-16 внезапно атаковали группу Ju-52 из облаков, один Юнкере удалось сбить. Все четыре члена экипажа выпрыгнули с парашютами, однако согласно официальной легенде франкистов — их всех расстреляли из пулеметов летчики-республиканцы.
В ожесточенных воздушных боях 18 февраля было потеряно два И-16. Начало сражение под Гвадалахарой совпало с распутицей, приковавшей истребители И-16 к земле до 18 марта. С 18 марта «моски» приступили к сопровождению СБ и Р-5, наносивших удары по войскам Франко. Полеты на сопровождение ударных самолетов продолжились 19 и 20 марта. Истребители И-16 принимали минимальное участие в этих боевых вылетах, вся тяжесть боевой работы легла на летчиков И-15.
Осложнилось положение в провинции басков — 20 июля 1937 г., франкисты возобновили наступление на Сантандер. Для восстановления баланса сил в воздухе они перебросили сюда эскадрилью лучших истребителей. Советское командование пойти на аналогичные действия не могло. Связь с провинцией осуществлялась только морем, поэтому слишком велик оставался риск попадания в плен граждан Советского Союза.
К счастью, из СССР вернулась первая группа прошедших курс обучения испанских летчиков. К полетам на И-16 были подготовлены сержанты Жозе Алакорн Риос, Даниэль Ранц ди Артакоц, Жозе-Мария Браво Фернандес, Мануэль Фернандес Моралес, Эдуарде Фернандес Прада, Мигуэль Плаза Санчес, Нарцисо Молинер Калверол, Томас Саладригас Гуардия, Лаурено Фламерих Санчо, Антонио Ариас Ариас, Антонио Перез Гарсия, Жозе Руиз Гомез, Луис Сааведра Виллаэскуза, Элой Гонзалес Обарро, Рамон Гандия, Муньоз, Антонио Пардо Иглесиса, Жакобо Ферннандес Алберди, Антонио Пардо Иглесиас, Жакобо Фернадес Алберди, Антонио Медина, Тирадо, Луис де Фруто Гонзалез, Реституто Феликс Токуэро Бурилло, Рамон Химинез Мараньон, Франсиско Тара-зона Торан и Жоакин Веласко Гарро. В последние дни июля двенадцать И-16 взлетели с аэродрома Эль-Кармоли и взяли курс на Манисес-Валенсия. После дозаправки в Валенсии они перелетели на аэродром Алкала-де-Хинарес. который и стал их базой. В последующие дни в Алкалу прибыло еще несколько групп И-16, которые во в вил Плигунов. вместе с ним прилетели Киренко и испанцы — Элой Гонзалез, Хуан Хуэртес, Томас Саладршж. Эдуардо Фернадес и Франциско Тарачонн. Командовал всеми группами И-16 Михаилов. Утром 7 августа эскадрилья Плигунова с аэродрома Сатандер-ла-Альберика летела на штурмовку позиции противника.