И-16-5 (И-16бис)

Как на И-164-1. на И-165 была предусмотрена подвеска под крылом дополнительных топливных баков. Самолет отличался измененной формой фюзеляжа и наличием гидропневматического механизма уборки/выпуска шасси. Было изготовлено два экземпляра. оснащенных двигателями М-62. Плохое качество изготовления прототипов не позволило провести летные испытания в полном объеме. Многие детали делались «на глазок», без чертежей.

И-16 тип 5 с подвешенными под плоскостями крыли бомбами ни испытаниях в НИИ ВВС.