По результатам испытаний рекомендовалось выпустить небольшое количество «Чаек» с гермокабиной для накопления опыта эксплуатации. Однако серии не последовало, и, по имеющимся у автора данным, И-153 № 6034 остался в единственном экземпляре.
Причиной появления проекта И-153Б стало стремление отказаться от межкрыльевых лент-расчалок, которые создавали дополнительное аэродинамическое сопротивление и требовали постоянного присмотра и регулировки. В новой модификации необходимую жесткость коробки крыльев обеспечивало нижнее крыло трапециевидной формы с фанерной обшивкой и увеличенной корневой хордой. Реализация идеи представлялась легко осуществимой, объем переделок базового самолета небольшим. Однако преимущества также были невелики, и, по всей вероятности, именно по этой причине проект остался не реализованным.
Вынужденное стремление советской авиапромышленности к экономии металла стало причиной появления И-153УД, у которого хвостовую часть фюзеляжа, начиная от 3-й рамы, выполнили в виде деревянного монокока. Подобная конструкция была хорошо освоена промышленностью и применялась в истребителе И-16. Замена металлической фермы, обтянутой полотном, на дерево утяжелила конструкцию на 8,4 кг. Испытания И-153УД проходили с 30 сентября по 5 октября 1940 г., летал П.Е. Логинов. В целом эти испытания прошли успешно, однако воплощения в серию И-153УД не нашел в связи с прекращением серийной постройки базовой модели.
До 1938 г. в ВВС РККА не применялись сбрасываемые подвесные топливные баки (ПТБ), предназначенные для увеличения дальности полета. Участие советской авиации в боевых акциях в Испании и Китае привело к активизации работ в этой области. Поначалу опыты с ПТБ велись на И-15бис. В марте 1939 г. испытали подфюзеляжные цилиндрические баки емкостью 150 л, в апреле – подкрыльевые каплевидные общей емкостью 200 л (под каждым крылом на стандартных бомбодержателях подвешивали 4 пятидесятилитровых бака). Предпочтение отдали второму варианту. При проведении небольших доработок, связанных с установкой дополнительного маслобака емкостью 25 л, дальность полета увеличивалась практически в 2 раза.
Для последующего практического использования выбрали каплевидные дюралюминиевые баки емкостью 100 л, а в дальнейшем рекомендовалось перейти на баки из фибры. Они производились под обозначением ПЛБГ-100. До конца 1939 г. для установки подвесных баков оборудовали 50 И-153 (столько же И-15бис), некоторое количество таких истребителей построили и в 1940 г. Впоследствии самолеты с подвесными баками поступали в основном в полки истребительной авиации ВМФ.
