В соответствии с планом развития отечественной авиационной промышленности и быстрейшего освобождения страны от необходимости закупать боевые самолёты за рубежом Советское правительство в 1923 году предложило Авиатресту в кратчайший срок создать скоростной маневренный истребитель. Необходимость в таком самолёте к этому времени чувствовалась особенно остро, так как состоявшие на вооружении нашей авиации истребители иностранных марок уже не отвечали возросшим требованиям.

Разработку новых истребителей поручили одновременно конструкторским коллективам, возглавляемым Н. Н. Поликарповым и Д. П. Григоровичем. В отличие от группы Поликарпова, разработавшего истребитель монопланной схемы, коллектив Григоровича решил строить самолёт общепринятой тогда бипланной схемы. Первый опытный экземпляр истребителя, выпущенный в 1923 году, не показал ожидаемых данных. Его максимальная скорость была всего 230 км/час, скороподъемность и устойчивость недостаточны, хотя при испытаниях ряд фигур высшего пилотажа выполнялся без труда. На втором опытном экземпляре, выпущенном осенью 1924 года, конструкторы поставили крылья без поперечного V. Фюзеляж с плоскими бортами заменили монококом овального сечения. Летно-тактические качества истребителя заметно возросли. Его скорость достигла 250 км/час, улучшились пилотажные качества. Самолёт под маркой И-2 приняли для серийного производства.

После небольшого периода эксплуатации истребитель в связи с рядом замечаний лётчиков был модернизирован: при тех же размерах и вооружении несколько увеличены размеры пилотской кабины, улучшен обзор, перекомпоновано оперение, изменены капоты двигателя и передняя часть фюзеляжа. В его среднюю часть ввели сварную из стальных труб ферму, что повысило прочность конструкции, хотя и увеличило её вес на 20 кг. С двигателем М-5 самолёт, получивший название И-2-бис, начал строиться серийно. Его скорость у земли достигала 235 км/час, потолок — 5340 м, дальность — 600 км при продолжительности полёта в 2,5 часа.

Создание и организация серийного производства И-2 и И-2-бис — одна из серьёзных побед молодой советской авиапромышленности. Массовый выпуск этих первых отечественных истребителей позволил Реввоенсовету республики приказом от 1 апреля 1925 года снять с вооружения устаревшие истребители иностранных типов.