Вслед за И-16 тип 6 появилась модификация с двумя синхронными пулеметами ШКАС, установленными в верхней части фюзеляжа. Этот четырехпулеметный И-16, обозначенный как тип 10, в Испании стал называться Супер Моска или просто Супер. Срочность заказа привела к тому, что этот тип продолжал дорабатываться в процессе серийной постройки и в окончательном виде ≈ с форсированным двигателем М-25В, посадочными щитками и убираемыми лыжами, проходил государственные испытания в НИИ ВВС только в феврале 1939 года.

В Испанию тип 10 поступил впервые в марте 1938 года в количестве 31 экземпляра. В течение лета поступило еще 90 таких четырехпулеметных машин. Эти самолеты участвовали в воздушных сражениях в течение лета-осени 1938 года. В этот период в Испанию попали 24 контрабандных американских высотных двигателя Райт-Циклон F-54. Этими двигателями оснастили самолеты эскадрильи 4, состоящей из 12-ти И-16 тип 10, которой командовал один из самых результативных испанских пилотов Антонио Ариас. Суперы, оснащенные двигателем, который развивал максимальную мощность на 7000 метрах, получили прекрасную возможность отыграться на немецких истребителях Bf.109. Нужно сказать, что уже первые боевые столкновения И-16 и Bf.109 весной 1937 года показали приблизительно равные возможности этих машин. Однако так продолжалось лишь до 3-х километровой высоты, где мощность двигателя И-16 начинала падать, а двигатель Bf.109 сохранял мощность до подъема на высоту 5000 метров. Данное преимущество позволяло пилотам Мессершмиттов практически всегда занимать более выгодную позицию.

Этот самолет явился крупной модификацией И-16 после трех лет серийного выпуска и имел следующие основные отличия:

1. Поставлен двигатель М-25В увеличенной мощности.
2. Вооружение дополнилось двумя верхними синхронными пулеметами ШКАС, заключенными в выступающие обтекатели.
3. Сдвижной фонарь заменен неподвижным козырьком с каркасом из нержавеющей стали.
4. Оптический прицел ОП-1 (Альдис) заменен на коллиматорный прицел ПАК-1.
5. Планер самолета подвергся значительным изменениям. Зашивка консоли крыла дюралем увеличена до 44,5% сверху и до 14,5% снизу. Количество нервюр на верхней поверхности крыла увеличено.
6. Убран механизм зависания элеронов. Уменьшение посадочной скорости достигается установкой посадочных щитков. В связи с этим, размах элеронов уменьшился. Большая часть самолетов тип 10 выпускалась с посадочными щитками, открываемыми при помощи воздушной системы. Начиная с весны 1939 года, с самолета 102175 ставится механический выпуск посадочных щитков.
7. Усиление планера самолета в соответствии с нормами прочности 1937 года коснулось усиления управления самолетом. Поставлена новая, более прочная ручка управления.
8. Изменена маслосистема, поставлен маслорадиатор диаметром 6 дюймов. В связи с этим в нижней части капота появился подводящий патрубок скоростного напора для охлаждения радиатора.