І-16 тип 6 з мотором М-25А - аналогічний типу 5, з двигуном М-25А в 730 к.с., як і тип 5, озброєний двома кулеметами ШКАС, розташованими в крилі, поза площиною кидання повітряного гвинта. Перший політ 1937 р.

Враховуючи побажання льотчиків (низька надійність зсувного ліхтаря), конструктори виконали кабіну відкриту з козирком, що зберігся на всіх наступних модифікаціях, що безумовно було кроком назад.