В 1936 г. в ЦКБ провели работу по созданию пушечного истребителя ЦКБ-12П (И-16П), он должен был иметь лучшие летные данные и улучшенное вооружение. Выпускаться должен был на заводе № 21.
20-мм пушки ШВАК установили на место центропланных пулеметов ШКАС, а сами ШКАСы перенесли в отъемную часть крыла. Самолет предполагали использовать в качестве штурмовика и установили четыре держателя для бомб на