К сожалению, несмотря на все усилия, летные характеристики и другие свойства самолета оказались далеко не удовлетворительными. Имели место случаи поломки шасси, радиаторы забивались травой, летчики жаловались на тугое управление, самолет плохо слушался руля поворота, при увеличении оборотов двигателя имел тенденцию к задиранию носа. И-2бис единодушно оценивался ниже, чем И-2. Вот одна из оценок учебного воздушного боя: «В воздушном бою с Р-3 на высоте 1500 м по причине инертности и плохой маневренности самолет может находиться только в положении обороняющегося». Заключение по результатам военных испытаний И-2бис, подписанное начальником НИИ ВВС Горшковым, гласило: «Самолет И-2бис, имея малую скорость, скороподъемность, потолок и слабую маневренность, не может быть признан современным истребителем. По сравнению с И-2 он уступает по своим летным данным, но конструктивные и эксплуатационные улучшения делают самолет И-2бис более желательным. После устранения всех недостатков И-2бис может быть использован как тренировочно-переходной».

Такая оценка самолета связана была с отсутствием приличных отечественных истребителей. Более совершенный И-3 только строился, а приобретение современных боевых аппаратов за рубежом осложнялось рядом обстоятельств. Именно поэтому еще осенью 1927 г. на совещании у начальника ВВС П. И. Баранова в отношении И-2бис говорилось, что хотя самолет не отвечает предъявляемым требованиям, строить его нужно. По крайней мере, для обучения техсостава и тренировок пилотов.