И-185 - одномоторный поршневой истребитель-моноплан, по схеме был дальнейшим развитием истребителей И-16 и И-180. Отличаясь от И-16 главный образом сдвинутой вперед центровкой, обеспечивающей продольную устойчивость самолета на всех режимах полета, и очень высокой по тем временам удельной нагрузкой на крыло, достигавшей 235 кг/м2. Такое значение этого параметра позволяло сократить площадь крыла и размеры самолета, а значит, достичь более высокой скорости.

Фюзеляж представлял собой деревянный полумонокок, состоящий из двух симметричных элементов, выклеенных из березового шпона на болванке. Внутренний набор образовывался четырьмя лонжеронами и шпангоутами. Деревянный киль составлял одно целое с фюзеляжем.

Крыло - цельнометаллическое двухлонжеронное - включало центроплан и две отъемные консоли. Оно было снабжено автоматическими предкрылками и посадочными щитками, отклонявшимися на угол 60 град. Обшивка из дюралюминиевых листов приклепывалась к каркасу "впотай".

Оперение свободнонесущее. Стабилизатор и рули изготовлены из дюралюминия. Обшивка стабилизатора - металлическая, рулей и элеронов - полотняная.

Шасси убирающееся, с воздушно-масляной амортизацией. Колеса размером 700X220 мм двухтормозные с пневматическими камерными тормозами. Костыль с пневматиком размером 300х120 мм самоориентирующийся н стопорящийся перед взлетом. Уборка шасси и костыля, управление тормозами, выпуск и уборка посадочного щитка осуществлялись с помощью сжатого воздуха.

Силовая установка: двухрядный звездообразный двигатель М-71 или М-82А с воздушным винтом соответственно АВ-5-119 или ЗСМВ-14. Бензосистема включала в себя три бака: два в центроплане н один в фюзеляже. Два маслорадиатора размещались в общем туннеле в нижней частя фюзеляжа.

Вооружение было исключительно мощным н состояло из трех синхронных пушек ШВАК калибра 20 мм в носовой части фюзеляжа, скомпонованных вокруг двигателя. Под крылом стояло 4 бомбодержателя, на которые подвешивались 4 бомбы по 100 кг или 8 по 250 кг. Кроме того, под крылом предусматривалась подвеска восьми реактивных снарядов PC-82.

Окраска самолета типична для того времени - светло-голубая снизу и защитная зеленая сверху. Все внешние поверхности И-185 тщательно отделывались и полировались. Приборная доска и кабина пилота окрашивались в светло-серые тона.

Модификации:

И-185 М-90 - первый вариант с двухрядным 18-цилиндровым двигателем М-90 (1750 л. с.) воздушного охлаждения. Однако, к моменту изготовления первого экземпляра И-185, мотор не прошёл стендовые испытания. Поэтому было решено испытывать самолёт с другими моторами.

И-185 М-81 - модель, построенная в ожидании серийных двигателей М-90 и М-71. На самолёте проводились испытания устойчивости, управляемости и т. д.

И-185 М-82А - прототип с серийным двигателем М-82 (1700 л. с.). Имел удлиненный фюзеляж, примененный впоследствии на "эталоне". В эскизном проекте предполагалась установка пяти точек вооружения. Из-за отсутствия необходимых синхронизаторов были уставлены три синхронные пушки Швак. Первый полет 21 июля 1941 г. Прошел государственные (в ходе проведения совместных) и войсковые испытания.

И-185 М-71 (эталон) - второй вариант с двигателем М-71 (2000 л. с.), представлявшем собой «сдвоенный» М-62. Этот двигатель был более мощным, но и более тяжёлым, что повлекло за собой изменения в конструкции. Первый вылет совершил 10 июня 1942 года на аэродроме Толмачево в г.Новосибирске. Прошел государственные и войсковые испытания.

ДИТ-185 (двухместный истребитель тренировочный) - проект И-185 М-90 с двухместной кабиной и облегчённым вооружением. Предполагался для замены УТИ-4.

И-187 – проект самолёта с 4-мя пушками: двух синхронных 20мм на фюзеляже и двух крылевых 20мм вне зоны, ометаемой винтом. Отличительной особенностью самолёта является оригинальный капот – с наклонными профилированными створками-жалюзи, отклоняемыми в направлении потовка. Убран маслорадиатор в крыло, фонарь каплевидной формы с плоским козырьком из броне-стекла и пониженный за кабиной фюзеляж. Силовая установка М-71Ф.

И-188 – Все переделки как на И-187 но с более мощным мотором М-95, самолёт внешне отличался выхлопными патрубками. Увеличенный размах крыльев до 11м.