Как и большинство удачных летательных аппаратов, истребитель И-15 был спроектирован не азартным новичком, но опытным и целеустремленным инженером, находящимся в расцвете творческих сил. Действительно, в начале 1930-х годов в активе авиационного конструктора Николая Николаевича Поликарпова значилось более десятка типов построенных самолетов, большинство из которых oпределялись как истребители. Наиболее известным среди них стал биплан И-5, который создавался группой конструкторов на основе предыдущих разработок Поликарпова. В 1931 г. И-5 запустили в серийное производство, и в течение нескольких последующих лет самолет являлся основным истребителем в авиации Красной Армии. История нового боевого самолета, выполненного по схеме биплана, началась в 1932 г, когда Поликарпов занимал должность заместителя конструкторской бригады №3 в объединенной организации ЦКБ-ЦАГИ. В этой бригаде, которую возглавлял П.О.Сухой, тогда проектировали два типа истребителей: биплан И-13 с двигателем жидкостного охлаждения и моноплан И-14 с двигателем воздушного охлаждения. При этом основные усилия проектировщиков были направлены на создание истребителя-моноплана И-14. В нем реализовались основные идеи и технологии, используемые в ЦАГИ: свободнонесушее крыло, убираемое шасси, цельнометаллическая конструкция с гофрированной обшивкой.