И-16 тип 18, стал прямым результатом появления нового, более мощного двигателя. Благодаря работе, проведенной А. Швецовым и его КБ на заводе авиационных двигателей № 19 в Перми, в 1937 году был подготовлен к испытаниям новый, более мощный двигатель М-62. Его главным преимуществом было то, что М-62 имел лучшие высотные характеристики, по сравнению с М-25.
В своей основе М-62 являлся советской копией американского радиального двигателя Wright-Cyclone R-1820-G-5 воздушного охлаждения. Хотя литраж двигателя остался таким же, как и на М-25В, новый М-62 получил двухскоростной нагнетатель вместо односкоростного нагнетателя, используемого на М-25В. В результате мощность М-62 составляла 1 000 л.с., по сравнению с 775 л.с. у М-25В. Кроме того, если двигатель М-25В работал на бензине с октановым числом 87, го М-62 – на бензине с октановым числом 92. Единственный недостаток состоял в том, что установка двигателя М-62 сопровождалась значительным увеличением веса самолета – новый двигатель был примерно на 46 кг тяжелее чем М-25В.
Рукоятка управления и приборная панель И-16 тип 18. Гашетки четырех 7,62 мм пулеметов находятся в центре «баранки».
И-16 тип 18 и Messerschmitt Bf I09F-2, стоящие на одном летном поле в начальный период операции «Barbarossa». Истребитель Messerschmitt принадлежит II/JG 54.
Моряки готовят И-16 тип 18, принадлежащий авиации Черноморского флота к следующему вылету. Передняя часть кока винта окрашена в желтый цвет. Это И-16 тип 18 ранних выпусков, оборудованный хвостовым костылем.
И-16 тип 18 стал первой модификацией истребители, которая оборудовалась убирающимся лыжным шасси, видны тросы, которыми подтягивались стойки при уборке.
Сдвоенные выхлопные патрубки в нижней части капота двигателя были характерной особенностью модификации И-16 тип 18.
В полностью убранном положении лыжи укладывались в углублении на нижней поверхности фюзеляжа. Кроме убирающегося лыжного шасси, И-16 тип 18 стал первым серийным вариантом истребителя, получившим дополнительные 200 литровые топливные баки, устанавливаемые под крылом.
Этот М-16 тип 18 был захвачен финнами после того, как он совершил аварийную посадку па территории Финляндии входе Зимней войны. Самолет получил код «VH-201» и финские опознавательные знаки, позже он был перекрашен в финский камуфляж.
В начале 1939 года, М-62 был установлен на И-16 тип 18, и в Жуковском начались испытания истребителя с новым двигателем. И-16 тип 18, оснащенный двигателем М-62 отличался от И-16 тип 10 наличием дополнительного воздухозаборника в верхней части капота двигателя. Кроме того, в нижней части капота было сделано два окна для вывода сдвоенных выхлопных патрубков, вместо окон для отдельных патрубков, как это было на И-16 тип 10.
Наряду с установкой М-62 истребитель также оснастили воздушным винтом изменяемого шага АВ-1. Внешне винт АВ-1 можно было отличить от более ранних винтов но двум круглым весовым балансирам на его оси и более широким лопастям. Кок винта также был увеличен, чтобы прикрыть механизм перестановки лопастей.
Благодаря более мощному двигателю и воздушному винту переменного шага, И-16 тип 18 имел существенно лучшие летные характеристики, особенно на больших высотах. В то время как И-16 тип 10 имел максимальную скорость 448 км/час на высоте 3160 метров, И-16 тип 18 достигал максимальной скорости 464 км/час на высоте 4400 метров. Кроме того, потолок был поднят с 8260 метров до 9470 метров.
За исключением нового двигателя и воздушного винта первые серийные И-16 тип 18 были очень похожи на И-16 тип 10. В результате единственным видимым снаружи отличием, по которому можно было различить И-16 тип 18 и И-16 тип 10, был увеличенный кок винта и воздухозаборник в верхней части капота двигателя.