В 1913 году правительство приняло «Большую программу усиления армии». Отдельная глава программы была посвящена формированию десятков авиационных отрядов. В них должны были войти в том числе маневренные разведчики и лёгкие истребители.
Истребитель С-16 появился благодаря успеху самолётов-разведчиков С-6Б и С-10. Проект небольшого учебного истребителя С-16 возник уже в октябре 1914 года. Работами руководил Игорь Сикорский. Он продумал компоновку, выполнил эскизы общего вида и основных частей аппарата, провёл весовой расчёт. В то время Сикорский был плотно занят самолётом «Илья Муромец», поэтому доработку конструкции лёгкого биплана С-16 он доверил двум инженерам-соратникам: Георгию Лаврову и Анатолию Серебренникову. Весной 1915-го начались испытания опытных экземпляров.
С-16, как и самолёты-разведчики, был рассчитан на одного-двух человек, мог пролететь без дозаправки 500 километров, развивал скорость до 125 километров в час и мог подняться на высоту до 3500 метров.
Истребители вооружались пулемётами системы «Максим», «Кольта», «Виккерса», «Льюиса». Самолёты С-16 были первыми, в которых применялся синхронизатор пулёмета с двигательной системой.