Под занавес воздушной войны в Испании и Китае истребители И-16 утратили превосходство в воздухе. Остро встал вопрос о срочной необходимости принятия на вооружение ВВС РККА более совершенного самолета-истребителя. С момента создания И-16 в 1932 г. прошло уже шесть лет, а в то время боевые самолеты старели быстро. Можно задать вопрос: «Почему за шесть лет у И-16 так и не появился преемник?» Неужели Поликарпова успокоило восхваление достоинств самолетов И-15 и И-16, а его творческий потенциал иссяк и он больше не «Король истребителей»?
На самом деле период с 1932 по 1938 г.г. был исключительно продуктивным для инженеров бригады № 2 Центрального конструкторского бюро. Еще не были завершены рабочие чертежи истребителя ЦКБ-12, когда Поликарпов приступил к проектированию истребителя под двигатель жидкостного охлаждения Испано-Сюиза 12Ybr мощностью 760 л.с. Расчеты показывали, что самолет будет способен достичь скорости 500 км/ч. Проект получил шифр ЦКБ-15, позже измененный на И-17. Опытный самолет Валерий Чкалов поднял в небо спустя год после первого полета ЦКБ-12. И-17 одно время рассматривался в качестве конкурента И-16. истребитель с мотором жидкостного охлаждения имел исключительно мощное по тем временам вооружение — установленную в развале блоков цилиндров двигателя 20-м автоматическую пушку. Поликарпов верил в блестящее будущее И-17, он начал проектирование нескольких специализированных модификаций самолета. Расчеты оказывали, что максимальная скорость оснащенных двигателями М-34ФРН самолетов И-18 (ЦКБ-43) и И-19 (ЦКБ-25) превысит 600 км/ч. Планировалось один из этих самолетов подготовить для установления абсолютного мирового рекорда скорости полета. Увы, эти самолеты никогда не были построены, точно так же остались в проектах вариант И-17 с уменьшенным размахом крыла, ЦКБ-33 с водорадиатором испарительного типа и И-20 (ЦКБ-28).
По воспоминаем ветеранов КБ Поликарпова, истребителю И-17 всегда не хватало удачи. Внимание командование ВВС всецело сконцентрировалось на И-15 и И-16, проблемы с освоением производства этих истребителей, их модернизация отнимали у работников КБ массу времени и сил. И-17, чье будущее представлялось неопределенным, оставался в тени. С другой стороны, Поликарпов постоянно встречал сопротивление на самых разных уровнях, пытаясь запустить в серию И-17. Не прекращалась критика самого самолета, который имел массу дефектов (а какой новый самолет дефектов не имеет?). В конечном итоге программу разработки И-17 прикрыли. Все работы по ЦКБ-15 и его вариантам (ЦКБ-19, ЦКБ-33, ЦКБ-43) прекратились в 1936 г. В то же время набирала обороты программа совершенствования И-16. На базе И-16 тип 4 прорабатывался самолет непосредственной авиационной поддержки наземных войск ЦКБ-18. Самолет имел крыло с увеличенным на 10 см размахом, вооружение четыре крыльевых пулемета ШКАС (на прототипе — ПВ-1) и бомбы на внешней подвеске. У летчика устанавливалась бронеспинка. Прототип проходил испытания в июле 1935 г. Полеты ясно показали нехватку мощности двигателя для потяжелевшего самолета. ВВС в качестве самолета непосредственной авиационной поддержки наземных войск предпочли двухместный биплан ДИ-6 конструкции Яценко.