Неоднократно предпринимались попытки переделать в штурмовик и самый известный советский самолет 30-х гг. – истребитель-моноплан И-16, серийное производство которого развернулось в 1934 г. на авиазаводе № 21. Первоначально самолет был вооружен только двумя пулеметами ШКАС и на роль ударного самолета не годился. Однако по мере установки более мощных моторов в 1936–1937 гг. стараниями конструкторов вооружение машины было усилено. Был испытан вариант с двумя пушками и двумя пулеметами, который уже можно было реально использовать для штурмовки наземных войск. На испытаниях летчикам удавалось добиваться попаданий в условную цель 9–25 % от общего числа выпущенных пуль и снарядов. При этом конструкция самолета вполне допускала ведение прицельного огня как из обеих пушек и пулеметов одновременно, так и порознь. Все бы ничего, но из-за увеличения массы возникли сложности с шасси. К тому же одних пушек было недостаточно, от штурмовика требовалось еще и сбрасывать на противника хотя бы пару бомб.
Однако работы продолжались. На свет даже появился совсем экзотический вариант И-16 с неубирающимся шасси, вооруженный сразу шестью пулеметами ШКАС. На него предполагали устанавливать также и бомбодержатели для 25-кг бомб. В 1938 г. среди прочих модификаций было решено выпускать пушечный и бомбардировочно-стрелковый вариант самолета, которые по-прежнему предусматривали использование И-16 в качестве штурмовика. Однако в итоге производство штурмового варианта было сорвано. Вместо двухсот положенных по плану самолетов И-16 тип 17 выпустили всего 27 машин [3] .
Также не удалось добиться приемлемой прочности конструкции, необходимой для пикирования при больших углах. При перегрузках часто деформировалась и срывалась обшивка, а иногда и вовсе отлетали плоскости. В результате многочисленных конструкторских работ и переделок в 1939 г. появилась новая модификация – И-16 тип 24, по сути представлявшая собой истребитель-бомбардировщик. При полетном весе 1882 кг и максимальной скорости по техническому паспорту 470 км/ч самолет был вооружен двумя пулеметами ШКАС и двумя синхронизированными 20-мм пушками ШВАК. Также на него могли быть подвешены шесть 82-мм неуправляемых ракетных снарядов (НУРС) или две 250-кг бомбы. Однако в штурмовую авиацию И-16 так и не попал…
Аналогичная судьба постигла проект переделки в штурмовик неудавшийся двухместный истребитель-биплан Ди-6, на который решили «повесить» сразу шесть пулеметов и бомбы. При этом на машину установили еще и броневые листы, которые защищали спинку и чашку сиденья летчика.