Всего было проделано 16 полетов, в том числе 14 с убранными шасси. Несмотря на ряд выявленных дефектов (коррозия сварных швов, непрочность механизма шасси), машина была утверждена в качестве эталона на 1935 год. Модификация же получила сначала неформальное, а потом и официальное обозначение И-16 тип 4. Дело в том, что до него Горьковский авиазавод выпускал серийно один и мелкосерийно еще два самолета (И-5, ХАИ-1 и И-14), то есть новая машина стала как бы четвертой. Позднее приставка «тип» применялась ко всем новым модификациям истребителя.
Вскоре был готов и второй истребитель горьковского производства. Однако первые машины оказались сырыми и в ходе продолжавшихся испытаний быстро вышли из строя. 6 ноября старший военпред авиазавода № 21 Жуков и начальник ОТК Ерохин составили акт о выявленных неисправностях. На первом И-16 было выявлено 63 дефекта, в том числе побитые стекла, нехватка ряда деталей, трещины, тугой ход колеса и т. д. На втором экземпляре дефектов обнаружилось немного меньше – 54, в том числе «грязь в фюзеляже, некачественная окраска, нехватка шурупов».
20 ноября на заводском аэродроме из-за отказа механизма шасси совершил вынужденную посадку, как тогда писали, «на пузо» И-16, который пилотировал летчик-испытатель Павлушев. Согласно показаниям пилота, взлет он произвел в 15.40, затем после 20 минут полета стал заходить на посадку. Однако колеса не вышли. Тогда Павлушев снова набрал высоту и стал проделывать различные фигуры: вираж, горка, тряска, но ничто не помогло. Между тем погода в районе аэродрома резко ухудшилась, надвигалась облачность, а видимость сократилась до 500 м. Летчику ничего не оставалось, как идти на вынужденную посадку. В 16.25 И-16 коснулся фюзеляжем земли, пропахал «брюхом» около 60 м, после чего остановился. Официальной причиной происшествия была признана «недостаточная изученность работы механизма подъема шасси».
Этот случай не был единственным, за три дня до этого на заводском аэродроме совершил вынужденную посадку «на брюхо» еще один И-16 № 21366[Первоначально заводские номера И-16 означали: номер завода – порядковый номер выпущенной машины. В данном случае 366-й истребитель завода № 21.], который пилотировал летчик Т.С. Жуков. Всего же группа испытателей авиазавода № 21 насчитывала к тому времени семь человек. Кроме упомянутых выше Павлушева и Жукова в нее входили И.Ф. Квасов, Л.М. Максимов, Ф.Ф. Меч, В.Б. Иншаков и Н.Г. Алифанов[