И-16 М-22      И-16 РЦ-2
       Макс. скорость на высоте 1000 м, км/ч      303            361
       Макс. скорость на высоте 5000 м, км/ч      283            314
       Время подъёма на высоту 5000 м, мин.       109             79
       Время виража, сек.                         165            165

Недостатков, присущих опытной машине, надо сказать, тоже хватало. Отмечались недоведенная система бензопитания, хлипкий фонарь, слабое крепление прицела, неудобные плечевые привязные ремни. Уже тогда пилоты отметили сложность посадки в самолет и требовали устройства специальных стремянок или оборудования подножек. Этот недостаток, отмеченный впоследствии практически всеми летчиками, устранен, как известно, не был — слишком уж главный конструктор самолета боролся за чистоту аэродинамических форм.
Несколько лет спустя, когда у советских специалистов оказался в руках японский трофейный истребитель И-97, тоже не имеющий подножки, они обнаружили в кабине привязанную веревку с кольцом. Проблема посадки в самолет, очевидно, была общей, ибо инженеры сразу догадались, что японский пилот по-своему решил ее (веревка свисала наружу, при посадке пилот вдевал в это импровизированное стремя ногу и в кабину карабкался как кавалерист на коня).
После устранения основных недостатков и установки убираемого шасси оба И-16 было решено отправить для дальнейших испытаний в края более теплые, чем заснеженное Ходынское поле в центре Москвы. Теплыми краями была знаменитая Кача — аэродром летной школы военных летчиков №1 под Севастополем. Однако, прежде, чем самолеты погрузили на железнодорожные платформы, произошло событие, которое в значительной степени растопило лед недоверия к поликарповскому истребителю. Дело касалось штопора, вокруг которого накалялись страсти.
И-14, который являлся все-таки в значительной степени детищем ЦАГИ из штопора выходил со значительным запаздыванием — сказывалось «затенение» руля поворота горизонтальным оперением. А уж «гадкому утенку» И-16 и к тому же конкуренту, специалисты ЦАГИ вообще предрекали неминуемую погибель в этой фигуре высшего пилотажа.
Аэродинамик Журавченко, опираясь на результаты аэродинамических продувок, считал, что этот короткохвостый самолет характер штопора будет иметь плоский и даже предлагал поднять вверх стабилизатор, подобно тому как это было сделано на И-14.
На совещаниях 17 января и 21 февраля 1934 года ни один из инженеров или летчиков не смог сказать ничего внятного по этому вопросу. Было ясно, что продувки продувками, но главным судьей будет летный эксперимент.
Так как И-16 с «Райт-Циклоном» было жалко, рисковать решили машиной с М-22. В течение двух дней 1 и 2 марта 1934 года испытатель Валерий Чкалов произвел 75 срывов на штопор, которые показали следующее.
При потере скорости и нейтральном управлении И-16 в штопор не входил: свалившись на крыло и сделав полвитка, самолет снова выходил в прямолинейный полет. В случае принудительного ввода (ручка на себя и «дача» педали) И-16 входил в штопор с устойчивым характером вращения. Вывод без проблем осуществлялся при нейтральной установке рулей. Тенденций к плоскому штопору отмечено не было.
Результаты испытаний, проведенные Чкаловым 1-го и 2-го марта, для судьбы самолета имели весьма значительные. С этого момента практически уже ничто не могло остановить запуск И-16 в серийное производство. Удачное разрешение мучительного и сложного вопроса придало сил создателям самолета, придало оно уверенности в правоте решения и руководителям промышленности. Никто из них не мог тогда предположить, что начинают многолетнюю борьбу за самолет, борьбу с его многочисленными «болезнями» и «капризами».
22 марта 1934 года начались эксплуатационные испытания на Каче. Машина с М-22 (ведущий Коккинаки) летала с убранным шасси с целью получения полных скоростных характеристик. Результаты были превосходные! У земли максимальная скорость составила 359 км/час, на требуемых пяти километрах — 325 км/час. Но система уборки шасси, однако, никуда не годилась. Механизм подъема был весьма ненадежным, часто заедал и отказывал.
Подъем шасси вызывал большие затруднения даже для такого физически сильного летчика как Чкалов. Поэтому на втором экземпляре (ведущий летчик Чернавский) с «Райт-Циклоном», шасси на испытаниях даже не убирали. Впрочем этому аппарату все равно не повезло, 14 апреля, на последней стадии пробега, когда уже можно было сказать, что полет закончился, разрушился узел крепления правой стойки шасси, и самолет лег на брюхо. На этом «качинские» испытания второго экземпляра И-16 закончились.