Добиваясь повышения боевых качеств маневренных истребителей, Н. Н. Поликарпов в 1938 году создал новый самолёт — И-153 «Чайка». Внешне он был похож на истребитель И-15. Основные размеры остались такими же, мало изменилась и форма изогнутых участков верхнего крыла, но шасси на И-153 убиралось в полёте, двигатель более мощный, вся конструкция соответственно усилена, спинка сиденья лётчика бронирована. Лучшими стали многие узлы и детали. Зимой лыжи при уборке шасси прилегали к фюзеляжу заподлицо.

Благодаря этому «Чайка» при убранном шасси развивала скорость до 440 км/час, сохранив основные маневренные качества своего предшественника. Вес пустого самолёта — 1348 кг, взлётный — 1859 кг.

Первое боевое испытание И-153 прошли летом 1939 года в районе реки Халхин-Гол.

Самолёт И-153 — последний в нашей стране истребитель бипланной схемы, строившийся крупными сериями. Заводы выпустили 3400 самолётов этого типа. Конструктор использовал все возможное, чтобы добиться наивысшей скорости при сохранении свойственной биплану маневренности. И «Чайки» с убранными шасси даже во второй половине тридцатых годов относились к скоростным машинам. Однако уже в конце тридцатых и особенно в сороковых годах скорость в 400 км/час для истребителей была явно недостаточной. От самолётов такого назначения требовалась скорость 500—600 и даже 650 км/час. Такой скорости биплан развить не мог. И все же «Чайка» вошла в историю. На этих машинах наши лётчики в первый период Великой Отечественной войны, когда ещё не хватало самолётов новых типов, успешно вели воздушные бои, штурмовали вражеские автоколонны, аэродромы.