В первые недели Великой Отечественной войны, Luftwaffe уничтожили 4017 советских самолетов в воздухе и на земле. В ходе быстрого наступления немцев в Белоруссии, Украине, Литве, Латвии и Эстонии множество советских самолетов было брошено отступающей Красной армией и захвачено неповрежденными, в пригодном к эксплуатации состоянии.
Согласно документам Luftwaffe, несколько сотен И-16 и УТИ-4 было захвачено на различных Советских аэродромах, наряду с большим количеством двигателей и запасных частей. Интерес к трофейным самолетам И-16 и УТИ-4 проявили Япония и Ирак, которые предполагали использовать их в составе собственных ВВС. Однако, никакое советское военное оборудование в Ирак или Японию так и не поставлялось.
Многочисленные УТИ-4 были переданы в учебные подразделения Luftwaffe. Но «Рата», как истребитель, так и тренировочный самолет, оказались слишком сложным самолетом, чтобы пилоты Luftwaffe, могли летать на нем без аварий. Так 15 июля 1941 года, капрал Пауль Рот погиб на аэродроме Молодежное в результате катастрофы И-16.
30 марта 1942 года, УТИ-4 из Ld. Kilo. 2/12, потерпел аварию при посадке на аэродроме Манхеим-Сандхофен (Mannheim- Sandhofen) в Южной Германии из-за нехватки топлива. Днем позже, 31 марта 1942 года, И-16 (номер 2335) из Ld. Kdo. 2/VI потерпел аварию в Дуинвальд (Duinnwald) под Кельном, его пилот оберфельдфебель Густав Коль (Gustav Koll) погиб. Другой УТИ- 4 (номер 15153128) из Ld. Kdo. 2/12 был тяжело поврежден 5 мая 1942 года, в результате несчастного случая во время рулежки. Недостаток топлива стал причиной аварийной посадки УТИ-4 (номер 15153126) из Ld. Kdo. 2/12 во Франкенхал (Frankenthal) 28 мая 1942 года. Его экипаж, пилот – фельдфебель Гейнц Шмидт (Heinz Schmitz) и инженер – капрал Ерхард Карстен (Erhard Karsten) получили ранения. Неисправность двигателя привела к падению И-16 (номер 521722) из Ld. Kdo. 64 в Киль-Холтенау (Kiel-Holtenau) 14 июня 1942 года. Во время посадки на аэродроме в Шонгау (Schongau) 25 сентября 1942 года, у И-16 (номер 60121) из Ld. Kdo. 1/7 отказал механизм выпуска шасси, в результате самолет получил повреждения.
Этот УТИ-4 (немецкий код – «DM+HD», черный) потерпел аварию в районе испытательного центра в Рехлине (Rechlin), однако, пилот выжил. Хвостовое колесо указывает на то, что это машина поздних выпусков.
Польский УТИ-4 в Techniczna Szkola Lotnicnz (Техническая школа польских ВВС) под Варшавой. Самолет использовался как статический демонстратор в период между 1945 и 1947 гг.
Единственный И-16 (номер 521560) был передан в I Pulk Lotnictwa Mysliwskiego «Warszawa» (1-й истребительный полк «Варшава»), который базировался в Григорьевском, между мартом и июлем 1944 года, для использования в роли связною самолета. На самолете летал командир полка. Когда 1 Pulk Lotnictwa Mysliwskiego был отправлен на фронт, то этот И-16 был оставлен на старом месте. Хотя самолет н входил в состав польского авиаполка, машина никогда не имела знаков польских ВВС.
В состав польских ВВС входило два УТИ-4. Первый УТИ-4 был передан в 15 Samodzielny Zapasowy Pulk Lotniczy (15-й отдельный запасной авиаполк) в ноябре 1944 года, а второй с конца войны находился в Techniczna Szkola Lotnicza (Техническая школа ВВС) в Босрмерово (Bocrnerowo) под Варшавой. Оба этих самолета получили полный набор польских опознавательных знаков. УТИ-4, переданный в Techniczna Szkola Lotnicza оставался в летном состоянии до 1947 года, а потом был выставлен перед воротами школы (в качестве монумента), где простоял до 1949 года.
И-16 тип 5 несет на хвосте тактический номер необычного вида – три цифры красного цвета с тонкой белой обводкой. Самолет был захвачен финнами во время Зимней войны в декабре 1939 года.
И-16 тип 5, захваченный в 1936 году испанскими националистами. Самолет испытывался на аэродроме в Cuatro Vientos и получил бортовой код «1W-1».
И-16 тип 6 на лыжном шасси был захвачен финнами 28 марта 1942 года. Он полностью перекрашен в финский камуфляж и получил полный набор опознавательных знаков.
Немецкие войска захватили данный И-16 тип 10 в первые недели их вторжения в Советский Союз. Самолет нес па хвосте очень необычную эмблему подразделения.
И-16 тип 10, принадлежащий одному из учебных подразделений, 1944 год. К этому времени большинство оставшихся И- 16 было переведено во второй эшелон.
И-16 тип 10 был самым многочисленным из истребителей, находившихся на вооружении китайских ВВС.
Истребитель И-16 тип 18, тактический помер «91» (белый), со снятыми щитками шасси.
И-16 типа 27 неизвестного истребительного полка, лето 1941 года. Зигзаг молнии на хвосте, по всей вероятности, эмблема полка.
Румынские ВВС использовали этот И-16 тип 29 для учебных боев, чтобы обучить своих пилотов способам борьбы с И-16.
Luftwaffe использовали большое количество трофейных УТИ-4 в роли учебного самолета. Эта машина позже разбилась в районе Рехлина (Rechlin).
Оснащенный лыжами И-16 пит 10 возвращается на свою базу после боя с бомбардировщиками Ju-88.
Истребитель И-16 тип 24 готовится к очередному вылету на штурмовку с передового аэродрома. Самолет вооружен реактивными снарядами РС-82, щитки со стоек шасси сняты.