Параллельно велась доработка крыла И-14. Претензии к его недостаточной прочности возникли от того, что расчеты проводили для первоначальной массы машины, впоследствии существенно выросшей. Статические испытания крыла, проведенные в ЦАГИ в апреле-мае 1935 г., показали реальные запасы прочности в пределах 8,55-11 для различных вариантов нагрузки. Это было несколько ниже 11,5, заданного УВВС, но на испытаниях выявили ряд производственных отклонений от чертежей и предписанной технологии, ослаблявших крыло. Например, в лонжеронах оказались трубы не с той толщиной стенок, а в стыковочных узлах стояли дюралевые заклепки вместо стальных. Ликвидация этих дефектов позволяла надеяться на достижение требуемого уровня прочности.
Тем не менее конструкторы подготовили новый вариант крыла с запасом прочности 13 и щитками увеличенной площади. Этот вариант именовался И-14Б. Примерно в то же время прорабатывали возможность установки на самолете двигателя «Циклон» еще более мощной модификации F54.
Несколько раньше, в 1934 г., строился еще один опытный вариант, И-14тер (АНТ-31тер, И-143), с мотором М-22 и приподнятым стабилизатором. Вооружение его должно было состоять из двух пулеметов ПВ-1 и двух 20-мм пушек. Построили этот вариант или нет, доподлинно неизвестно, но ясно, что с М-22 мощностью всего 480 л.с., летные данные машины должны были значительно ухудшиться. Причина появления модификации с этим мотором одна – задержка с освоением в серии М-25.
Практически одновременно с испытаниями и доводками опытных образцов шло внедрение И-14 в серийное производство. Вопрос о серии встал еще в 1932 г., когда АНТ-31 только проектировался. В апреле того года УВВС обратилось к промышленности с просьбой включить в план 1933 г. производство 600 И-14 с моторами М-38 или М-22. 19 мая ГУАП ответило, что может согласиться на 100, но уже 2 июля отказалось от выполнения этого заказа, ссылаясь на недоведенность самолета. Действительно, тогда еще не существовало и опытного образца.
В следующем году за это дело уже взялись серьезнее. Для И-14 стали искать серийный завод. Сперва, в ноябре, машину хотели внедрить на заводе №21 в Нижнем Новгороде. Даже заключили договор на производство первой партии в 50 самолетов. Несколько позже в план на 1934 г. заложили 30 машин. Но на заводе №21 строился И-5, в то время основной истребитель ВВС РККА, его производство расширялось и на выпуск цельнометаллического И-14, имевшего совершенно другую конструкцию, уже мощностей не оставалось.
