Вообще, найти двигатель для нового самолета было не так-то просто, да и выбора особого не было. К началу 30-х годов в распоряжении конструкторов имелись, по сути, два подходящих агрегата: упоминавшийся выше лицензионный М-22, а также еще более старый немецкий лицензионный BMW VI, выпускавшийся в СССР под индексом М-17. Качество и характеристики моторов также оставляли желать лучшего. Ведь решение проблемы в смысле техническом, то есть копирование импортных образцов с приемлемыми техническими данными, еще не означало решения этой задачи в технологическом отношении. Освоенную модель еще надо было поставить на поточное производство, добиться эффективного использования сотен моторов, собранных не специалистами моторостроительных КБ, а рядовыми работниками серийных заводов, причем эффективно работать эти моторы должны были в руках неквалифицированных мотористов строевых частей. Это была очень непростая задача, удовлетворительно решить которую советским моторостроителям более или менее удалось лишь к середине 30-х годов. До этого момента значительная часть авиадвигателей просто импортировалась. Например, в 1928 году 70 % моторов, стоявших на самолетах ВВС РККА, были изготовлены за рубежом[Мухин М.Ю. Указ. соч. С. 105.].
Что касается вооружения, то и тут особого выбора у создателей самолета не было. В 1930 году конструкторами Борисом Шпитальным и Иринархом Комарицким был сконструирован 7,62-мм авиационный пулемет ШКАС (Шпитального – Комарицкого авиационный скорострельный). Первым это оружие в виде крыльевых пулеметов без прицельных приспособлений, с тросовым механизмом перезаряжания и системой тросов для спуска получил как раз истребитель ЦКБ-12. Автоматика пулемета работала за счет отвода пороховых газов, питание осуществлялось от рассыпной металлической звеньевой ленты. Скорострельность ШКАСа была просто фантастической для того времени. К примеру, 7,62-мм французский авиационный пулемет «Дарн» с ленточным питанием давал 1100–1200 выстрелов в минуту, английский 7,7-мм «Виккерс-Р» с магазинным питанием – 1000, американский 7,62-мм «Кольт-Браунинг» – 900, германский 7,92-мм MG-17–1100[http://stvol357.narod.ru/pulemet/shkas.html].
При установке четырех пулеметов ШКАС, теоретическая скорострельность которых составляла 1800 выстрелов в минуту, истребитель мог выстреливать 120 пуль в секунду[Государственное учреждение Центральный архив Нижегородской области (далее ГУ ЦАНО). Ф. 2066. Оп. 6. Д. 115. Л. 1–18.]. Правда, первые ЦКБ-12 вооружались только двумя пулеметами. Выпуск ШКАСов непрерывно нарастал: если в 1933 году их полукустарным способом собрали 365 штук, то в 1934 году – уже 2476 штук.
В июле 1933 года бригада Поликарпова подготовила второй эскизный проект будущего самолета, на котором и базировались при дальнейшей работе. В августе началась постройка деревянного макета ЦКБ-12, который был готов в ноябре 1933 года. Кстати, вопреки расхожему мнению, будущий И-16 отнюдь не был «детищем короля истребителей». Над машиной работал заместитель Поликарпова по бригаде № 2 Дмитрий Томашевич, а также целая группа специалистов. В Советском Союзе вообще любили приписывать коллективные труды одному человеку – «гению»: автомат АК-47 – Калашникову, танк Т-34 – Кошкину, водородную бомбу – Сахарову и т. д.
В это время в стране полным ходом шла индустриализация, вводились в строй все новые и новые военные предприятия, в том числе авиационные. Поставив цель избавиться, как сейчас говорят, от «импортозависимости», руководство страны требовало в кратчайшие сроки освоить производство самых разных типов самолетов – от скоростных истребителей до четырехмоторных бомбардировщиков. В Казани в составе строившегося в городе авиационного комбината («Казмашстрой») было начато создание завода, позднее получившего название авиазавод № 124 имени Серго Орджоникидзе. В Сибири недавно введенный в строй Иркутский авиационный завод № 125 осваивал выпуск истребителя И-14. На юге страны Таганрогский авиазавод № 31 (бывший аэропланный завод) заканчивал предсерийные испытания летающей лодки МБР-2.