Последней модификации стал И-16, обозначенной как тип 29. 29-й тип стал воплощением работ по стрелковому вооружению, проведенных в 1939 году. Установлен крупнокалиберный пулемет "БС" (Березина синхронный) калибра 12,7 мм в нижней части фюзеляжа, в пространстве между нишами шасси, крыльевое вооружение отсутствует. Маслорадиатор перенесен в пространство между четвертым и пятым цилиндром мотора. Подводящий патрубок маслорадиатора перенесен соответственно в пространство между окнами этих цилиндров. Часть И-16 тип 29 не имела патрубка, подвод воздуха осуществлялся через прорезные жалюзи. В связи с переносом маслорадиатора снят ручной запуск мотора "РИ". Высота шасси уменьшена на 32 мм. Ниши шасси раздвинулись - расстояние от вертикальной оси до оси колес в убранном положении увеличилось с 380 до 421 мм. Пространство между нишами шасси закрыто съемным обтекателем, отчего тип 29 слегка снизу "пополнел". В связи с перечисленными переделками, изменилась обшивка центроплана. Радиофицированные самолеты имели мачтовую антенну, установленную на правой части капота. Воздушный винт уменьшен до диаметра 2,7 м.

Подвесные баки и ракетное вооружение ("PC") могло устанавливаться в зависимости от заказа на типах 18, 24, 27, 28. И-16 тип 29 оборудовались установками "PC" и узлами подвески сбрасываемых бензобаков. Район установки "PC" на нижней части крыла и соответствующий участок элеронов обшивались дюралевым листом.

Модификация	И-16 тип 29
Размах крыла, м	9.00
Длина, м	6.13
Высота, м	2.25
Площадь крыла, м2	14.54
Масса, кг
пустого	1383
взлетная	1882
Тип двигателя	1 ПД М-63
Мощность, л.с.	1 х 900
Максимальная скорость , км/ч
у земли	410
на высоте	462
Практическая дальность, км	440
Скороподъемность, м/мин	882
Практический потолок, м	9700
Экипаж	1
Вооружение:	два 7.62-мм пулемета ШКАС и один 12.7-мм пулемет БС до 200 кг бомб или установки РС-82