История первых советских самолетов-истребителей началась с момента образования конструкторского бюро на московском авиазаводе N1 (бывший "Дукс") в январе 1923 года. Первое время его руководителем был Поликарпов, однако уже в феврале на эту должность назначили Григоровича, создателя знаменитых летающих лодок М-5 и М-9. Григорович оказался единственным в постреволюционной России конструктором, обладающим не только именем, но и опытом.

Истребитель И-2 представлял собой нормальный биплан деревянной конструкции с крыльями небольшой стреловидности. Он отличался тщательной капотировкой двигателя водяного охлаждения. Изготовление опытного И-2 велось в достаточно спокойном темпе - самолет был готов в сентябре 1924 года, а в ноябре летчик Жуков впервые поднял машину в воздух. Общее впечатление пилота было благожелательным, он отметил хорошую управляемость, малый разбег на взлете и легкость выполнения посадки. Следующие полеты на пилотаж, достижение максимальной скорости и потолка привели к необходимости некоторой регулировки установки несущих и рулевых поверхностей, систем управления самолетом и двигателем.

Как это обычно бывает, самолет начали улучшать. В результате Жуков заявил, что самолет ему уже не так приятен - на малом газе произвольно задирает нос, при даче газа проявляет тенденцию к пикированию. После шестого полета Жуков просто отказался продолжать испытания.

В ноябре И-2 облетали Громов и Филиппов. Ненормального поведения самолета в воздухе они не заметили, но категорически забраковали кабину самолета как тесную и неудобную. Испытания выявили также недостаточную путевую устойчивость самолета, для устранения недостатка предлагалось увеличить вертикальное оперение. Истребитель И-2 пошел в серию с большим количеством недостатков.

Следующий вариант самолета получил обозначение И-2бис. На нем была увеличена прочность отдельных силовых узлов, пересмотрена технология постройки, расширена кабина пилота, перекомпонована приборная доска. Среди заметных внешних отличий - новые стойки бипланной коробки, измененные шасси и хвостовое оперение, новый капот двигателя. К сожалению, несмотря на все усилия, летные характеристики и другие свойства самолета оказались далеко не удовлетворительными. Ломалось шасси, радиаторы забивались травой, летчики жаловались на тугое управление, самолет плохо слушался руля поворота, при увеличении оборотов двигателя имел тенденцию к задиранию носа. Истребитель И-2бис единодушно оценивался ниже, чем И-2.

Имея малую скорость, скороподъемность, потолок и слабую маневренность И-2бис не мог считаться современным истребителем и не отвечал предъявляемым требованиям. Но в связи с отсутствием других отечественных истребителей самолет решили строить, по крайней мере, для обучения техсостава и тренировок пилотов. Более совершенный И-3 только строился, а приобретение современных боевых аппаратов за рубежом осложнялось рядом обстоятельств.

Всего до официального прекращения производства в 1929 году двумя заводами было выпущено более 200 самолетов И-2 и И-2бис.