Полікарпов УТІ-4 розроблявся на базі літака І-16 тип 5, та його основним завданням була підготовка льотчиків до бойових польотів на винищувачі І-16. Від свого прототипу він відрізнявся насамперед двомісною кабіною для інструктора та курсанта. Спочатку літак мав шасі, що забиралася, але згодом на неї стали монтувати шасі , що не забирається. Варто додати, що у 1941 році було створено прототип І-16 Тип 15Б, який призначався для бойових польотів мав озброєння та  місце для другого члена екіпажу, закрите алюмінієвим листом.