И-15бис представлял собой дальнейшее развитие самолета И-15 и в основном отличался силовой установкой, а также верхним крылом, которое имело нормальный центроплан вместо «Чайки» Из-за измененной формы верхнее крыло крепилось к ферме фюзеляжа при помощи N-образных стоек Крылья имели больший размах и новый профиль «Clark YH», но при этом хорды и относительная толщина остались бел изменения Конструкция - деревянная с металлическими силовыми узлами Центроплан верхнего крыла - клепанный из дюралюминия, со стальными трубчатыми лонжеронами Оперение отличалось только формой и площадью руля поворота Каркасы элеронов и оперения - клепанные из дюралюминия Все плоскости и хвостовая часть обтягивались полотном Шасси - консольного типа, как на И-15. Амортизатор - масляно-пневматический. Колеса - тормозные с механической системой управления тормозами. Стойки шасси и колеса закрывались обтекателями. Нижний обтекатель стойки был жестко связан с обтекателем колеса и снимался вместе с ним. Полуориентирующийся хвостовой костыль был связан с педалями через руль поворота. Зимой вместо колес ставили лыжи. Их крепили резиновыми амортизаторами, растяжку которых ограничивали два троса. Силовая установка состояла из мотора М-25В (высотного варианта мотора М-25) и винта фиксированного шага диаметром 2.8 метра. На некоторых машинах устанавливали турбокомпрессоры. Двигатель закрывался капотом типа «NACA» из дюралюминия. Капот монтировался на каркасе, закрепленном на кронштейнах к мотору. Лобовая часть состояла из трех частей (верхней и двух боковых), а юбка - из пяти частей (верхней, двух боковых и двух нижних). Все части капота скреплялись стальными лентами. Лобовая часть мотора закрывалась жалюзи. Втулку винта прикрывал разъемный дюралюминиевый кок. И-15бис был вооружен четырьмя пулеметами ПВ-1, стрелявшими синхронно через винт. Под крыльями предусматривалась подвеска бомбового вооружения общей массой до 150 кг в следующих вариантах: 4 х АО-10 или АОХ-10 2 х АО-25М , 4 х АО-25М 2 х ФАБ-50 , 2 х АО-25М + 2 х ФАБ-50 2 х ВАП-6.

Летно-технические характеристики: