Боевое применение «штурмовиков» И-15бис в ходе гражданской войны в Испании продемонстрировало их крайне малую эффективность. Пулеметы ШКАС, годившиеся только для обстрела пехоты в упор, на расстоянии 150–200 метров давали большое рассеивание, а для стрельбы по бронемашинам, танкам и артиллерии были вообще бесполезны. Реактивные снаряды также не оправдали себя из-за очень низкой кучности. А вероятность попасть в цель одной-двумя 50-кг бомбами была мизерной. Поэтому штурмовка республиканскими бипланами франкистских позиций производила в основном психологический эффект, но не более того.
Тем временем попытки создания специализированных штурмовиков БШ-1, Р-9 и И-207 тоже потерпели крах. Еще более неудачная история произошла с самолетом Су-2. Самолет, изначально замышлявшийся руководством страны как «скоростной штурмовик-разведчик по схеме низкоплана» в итоге превратился в «ближний бомбардировщик». Переделка машины в штурмовик так и не была доведена до конца из-за отсутствия подходящих мощных моторов, которые неизбежно потребовались бы при установке броневых плит. В свою очередь, и сам Су-2 не мог пикировать из-за слабой несущей способности крыла. Что же касается «ближнего бомбардировщика», которым фактически стал этот самолет, то этот тип был уже не востребован из-за слишком малой бомбовой нагрузки и ограниченной дальности полета. Таким образом, Су-2, оказавшись неким «полуштурмовиком», не мог эффективно выполнять ни задачи по штурмовке, ни задачи по бомбардировке войск противника.
С вооружением дело тоже долго не ладилось. Штурмовка наземных целей была невозможна без мощного и надежного бортового вооружения. Между тем 20-мм пушки ШВАК, мягко говоря, не отличались особой надежностью. Только в течение 1938 г. в их конструкцию внесли около 500 изменений. Пушки приходилось лихорадочно дорабатывать и доводить прямо во время серийного производства, причем в основном без рабочих чертежей. И все без толку. При эксплуатации тросы гашетки спуска выскакивали из-за плохой пайки, трос перезарядки соскакивал, а для нажатия гашетки требовались воистину нечеловеческие усилия. Кроме того, из-за ненадежного механизма отдачи ствола постепенно разрушалось крепление, пушка разбалтывалась, что снижало и без того невысокую кучность попаданий.