В 1933 г. после покупки Советским Союзом лицензии на 760-сильный двигатель «Ислано-Сюиза» 12ybrs. Н.Н Поликарпов вновь вернулся к идее создания истребителя с двигателем жидкостного охлаждения. Вооружение планировалось из двух синхронных пулемётов ШКАС и двух перспективных орудий ШВАК (несинхронных) калибра 20 мм. Для достижения высокой скорости фюзеляж обжали до предела, из-за чего кабина лётчика получилась очень тесной. Лётные испытания первого экземпляра И-17 начались осенью 1934 г., но из-за выявленных недостатков были непродолжительными.
Второй экземпляр самолёта с пулемётным вооружением и двигателем М-100 вывели на аэродром в 1935 г. На нём В.П. Чкалов достиг скорости 500 км/ч. Впоследствии самолёт доработали. В развале блоков цилиндров двигателя разместили пушку ШВАК. сохранив синхронные ШКАСы Фактически И-17 превратился в летающую лабораторию, на которой отрабатывалась мотор-пушка, ставшая основой для создания МП-20, широко использовавшейся на советских истребителях периода Великой Отечественной войны.
Двигатель — М-100 мощностью 750 л.с. Размах крыла — 10 м. Площадь крыла — 17,9 м2. Длина самолёта 8,8 м. Взлётная масса — 1950 кг. Максимальная скорость 500 км/ч Время набора высоты 5000 м — 7,2 мин. Практический потолок — 9700 м. Максимальная дальность — 800 км.