І-16, обладнаний М-25, І-16 Тип 5, мав новий капот двигуна, який був трохи меншим у діаметрі та мав дев’ять спрямованих вперед, радіально розташованих закритих отворів для контролю потоку охолоджуючого повітря, перероблений вихлоп із вісьмома окремими розетки та інші зміни. M-25 мав потужність 474 кВт (635 к.с.) на рівні моря . Через низьку якість скління кабіни пілоти І-16 типу 5 зазвичай залишали купол відкритим або повністю знімали задню частину. На момент появи Type 5 це був найлегший серійний винищувач у світі (1460 кг/3219 фунтів) літак здатний розвивати швидкість 454 км/год на висоті та 395 км/год. Хоча Тип 5 не міг виконувати маневри з високою перегрузкою . Всього було випущено 7005 одномісних і 1639 двомісних варіантів тренажерів.
