В начале 1930-х годов в Советском Союзе перед авиастроителями была поставлена сложная задача — создать боеспособный двухместный самолет-истребитель, который мог бы конкурировать с одноместной машиной. Двухместная открытая кабина, в которой бы размещались пилот и стрелок, создавала дополнительное аэродинамическое сопротивление, и поэтому его необходимо было максимально уменьшить. Такая попытка создания двухместного истребителя была предпринята в Центральном конструкторском бюро. После разделения в 1932 году Центрального конструкторского бюро ЦАГИ на два самостоятельных ОКБ, специализировавшихся по созданию самолетов различного назначения: ЦКБ авиазавода № 39 им. В.Р. Менжинского для строительства легких самолетов и конструкторского отдела ЦАГИ, занимавшегося разработкой тяжелых самолетов, отдел В.П. Яценко решением Начальника ЦКБ Ильюшина С.В. был объединен с бригадой ОКБ-1 С.А. Кочеригина. Работа над созданием двухместного истребителя ЦКБ-11, которым Яценко начал заниматься еще в ЦКБ ЦАГИ была продолжена в ОКБ под общим руководством С.А. Кочеригина. Построенные до этого в СССР двухместные истребители были слишком тяжелыми и неповоротливыми и сильно уступали одноместным машинам. В.П. Яценко, разрабатывая будущий истребитель, уплотнил его компоновку до такой степени, что новый самолет не выходил за габариты И-15. Уже в конце 1934 года был построен опытный образец двухместного истребителя ЦКБ-11. По схеме он относился к одностоечным полуторапланам с убираемым в центроплан нижнего крыла шасси и с оригинальными колесами с внутренней амортизацией. На самолете монтировался двигатель «Райт-Циклон» Ф-3 мощностью 630 л.с., впоследствии замененный отечественным мотором М-25. Самолет ЦКБ-11 имел очень своеобразную схему и не был похож ни на один из близких к нему истребителей-полуторапланов. Он имел ферменный фюзеляж, сварной из труб, с легким наружным каркасом, обшитым в задней части полотном. Крылья — двухлонжеронные, деревянные с полотном. Вооружение самолета составляли два 7,62-мм пулемета ШКАС, смонтированные в нижнем крыле вне диска винта и один ШКАС — у стрелка, смонтированный на шкворневой установке для стрельбы назад, а также небольшие бомбы (массой 8 — 10 кг) на четырех балках. Вскоре самолет получил новое наименование «двухместный истребитель ДИ-6». По тому времени ДИ-6 имел ряд передовых технических решений — двигатель М-25 заключался в хорошо обтекаемый капот NАСА; зализы крыла с фюзеляжем; закрытая кабина стрелка с выдвижным пулеметом, а главное — убираемое шасси. ДИ-6 стал первым в мире бипланом с убираемым шасси, которое отличалось оригинальной схемой. Истребитель на государственных испытаниях, проходивших с 27 мая по 21 ноября 1935 года, показал хорошие скоростные данные, в чем приближался к аналогичным иностранным самолетам. Самолет обладал также хорошей маневренностью и устойчивым пикированием. В 1936 году ДИ-6 был принят на вооружение ВВС Красной Армии, осенью того же года началось его серийное производство. С 1937 года самолет оснащался более мощным двигателем М-25В. Наряду с основным вариантом истребителя ДИ-6, было изготовлено 60 самолетов в варианте штурмовика ДИ-6Ш. У него под нижним крылом монтировались четыре 7,62-мм пулемета ПВ-1, кроме того, он получил бронированные спинку и чашку сиденья пилота.

Самолет-истребитель ДИ-6 принимал участие во время боевых действий на р. Халхин-Гол в 1939 году, вместе с новыми истребителями И-15, И-153. Там ДИ-6 использовался в основном как истребитель сопровождения. В одном из воздушных боев группа японских истребителей встретила в воздухе бомбардировщики СБ, сопровождаемые истребителями ДИ-6. Приняв их, видимо, за истребители И-15, японцы пропустили советские самолеты вперед и ринулись на них сзади, уверенные, что те не смогут быстро развернуться. Но неожиданно для себя встретились с огнем стрелков ДИ-6. Потеряв два самолета, японцы отказались от боя. Несмотря на определенные успехи, летчикам ДИ-6 все же трудно было вести активный воздушный бой с более скоростными японскими и истребителями. Вскоре ДИ-6 вновь довелось вылетать на боевые задания, сначала — в ходе советско-финской войне 1939 — 1940 годов, а спустя год — он активно использовался в боях в начальный период Великой Отечественной войны. Истребитель ДИ-6 оказался первым удачным двухместным истребителем в СССР, но он явился также и последним представителем этого класса, созданным в предвоенные годы.

Самолет ДИ-6 серийно выпускался с осени 1936 по 1938 год, включительно, авиационными заводами: № 1 имени И.В. Сталина (г. Москва); № 39 имени В.Р. Менжинского (г. Москва) и № 81 имени Молотова (пос. Тушино Московской области). Всего было изготовлено 222 самолета ДИ-6 (вместе с учебно-тренировочными вариантами ДИ-6бис, ДИ-6УТИ).

В Центральном музее Великой Отечественной войны экспонируется макет самолета-истребителя ДИ-6Ш (бортовой номер 3), входившего в 1941 году в состав 6-го авиационного полка Ленинградского фронта (аэродром Майениеми). Макет самолета построен АООТ «Тушинский машиностроительный завод» совместно с ТОО «Авион» в 1995 году.

Экипаж — 2 человека
Двигатель — М-25В
Мощность — 710 л.с.
Размах крыльев — 10,0 м
Площадь крыльев — 25,15 кв. м
Масса пустого самолета — 1407 кг
Масса максимальная взлетная — 1987 кг
Масса полной нагрузки — 580 кг
Максимальная скорость на высоте / у земли — 372 / 324 км/ч
Практический потолок — 7700 м
Максимальная дальность — 550 км
Вооружение: 3×7,62-мм пулемета ШКАС
Максимальная бомбовая нагрузка — 50 кг