Все истребители конца двадцатых годов в чем-то были первыми. Самолет И-4 стал первым отечественным цельнометаллическим истребителем.

Во второй половине двадцатых годов истребительная авиация ВВС РККА еще в значительной мере зависела от поставок самолетов из-за рубежа. Голландские "Фоккеры" и английские "Мартинсайды" составляли значительную часть ее авиапарка. Чтобы заменить их, руководство ВВС заказало конструкторским коллегиям страны проектирование целого ряда истребителей различного типа. Осенью 1925 года впервые появилось задание на цельнометаллический истребитель с мотором воздушного охлаждения.

В феврале 1926 года управление ВВС заключило с ЦАГИ договор о проектировании и подготовке опытного образца истребителя, названного И-4. АГОС ЦАГИ, будущее ОКБ А.Н.Туполева, являлось тогда единственным в стране коллективом, имеющим опыт металлического самолетостроения. Проектированием истребителя, получившего "фирменную" марку АНТ-5, руководил П.О.Сухой.

Для нового истребителя выбрали широко применявшуюся тогда схему полутораплана, но с очень большой разницей в площадях верхнего и нижнего крыла - нижнее впятеро меньше верхнего. Межкрыльевых стоек фактически не было - их заменили V-образные подкосы, идущие от середины верхнего крыла к фюзеляжу. Таким образом, верхнее крыло держалось на этих подкосах и стойках кабана, усиленных расчалками, как в моноплане-парасоль. Весь силовой набор самолета выполнялся из кольчугалюминия - отечественного алюминиевого сплава, по своему составу и свойствам близкому к дюралюминию, ввозившемуся тогда из Германии. Весь самолет был обшит тонкими гофрированными листами алюминия, но обшивка не несла нагрузок.

Силовая установка состояла из радиального мотора Gnome-Rhone 9Ad мощностью 420л.с. Двигатель прикрыли капотом, оставлявшим снаружи головки цилиндров. На левом борту располагался маслорадиатор типа "Ламблен". За противопожарной перегородкой в фюзеляже размещался бензобак, а сразу за ним - открытая кабина пилота. На истребителе планировалось поставить два синхронных пулемета Vickers калибром 7,62мм.

Самолет строили долго, правда свою лепту внесли здесь задержки с поставками кольчугалюминиевого проката. Только в августе 1927 года истребитель вышел на испытания. Требования задания по всем основным летным данным оказались невыполненными, но И-4 (АНТ-5) в своем окончательном облике удовлетворил специалистов НИИ, давших о нем вполне благожелательное заключение, хотя и с существенными оговорками.

В сентябре 1928 года начались испытания второго прототипа с более мощным мотором Gnome-Rhone 9Aq (480л.с.). Отмечалась хорошая устойчивость на всех режимах полета, быстрая и четкая реакция на работу рулей, легкое выполнение фигур высшего пилотажа, устойчивое пикирование, хороший обзор, удобная кабина. Осенью 1929 года был построен первый серийный самолет.

Стоимость серийных самолетов оказалась очень высокой: за один самолет отечественной постройки можно было купить два импортных. Но это была цена за независимость от иностранных производителей. Всего к октябрю 1931 года было выпущено 177 истребителей И-4, стоявших, в основном, на вооружении флота.

Самолет И-4 использовался для ряда экспериментов. Вахмистров использовал И-4 в первом варианте своего "Звена": два истребителя устанавливались на крыле бомбардировщика ТБ-1. Причем нижнее крыло бипланов снималось, что почти не влияло на их летные характеристики. В 1931 году начались работы по оснащению истребителя динамореактивными пушками - его прочное металическое крыло позволяло смонтировать под ним пушки довольно крупного калибра. Испытывались на И-4 и первые советские реактивные снаряды: их выпускали из трубчатых направляющих над верхним крылом.

ВВС постепенно теряли интерес к И-4, значительно уступавшему истребителям нового поколения И-5 и И-7. В октябре 1935 года истребители И-4 сняли с вооружения. Самолет И-4 не может похвастаться ни высокими данными, ни славной боевой карьерой. Тем не менее, он остался в памяти как предок всех будущих цельнометаллических истребителей в нашей стране.