Останнім і найбільш досконалим у виробництві сімейства винищувачів-біпланів від конструкторського бюро Полікарпова був І-153. Мав чайкоподібне верхнє крило, висувне шасі та більш потужне озброєння з чотирма кулеметами ШКАС. Серійні літаки мали радіальні двигуни М-62, пізні серії – більш потужні М-63. Перший політ був у серпні 1938 року. Всього в 1939-1941 роках було виготовлено 3437 літаків. На початку 1940 року 93 радянських винищувача І-153 були передані ВПС Китаю Гоміндан. Служили до 1943 року.