В конструкции этого истребителя было много нового. Впервые в мировой практике на самолете-полутораплане установили убираемое шасси, а при сборке форменного из стальных труб каркаса фюзеляжа использовали атомноводородную сварку. Колеса шасси имели в дисках внутреннюю амортизацию. Каркас крыльев ДИ-6 деревянный, оперения — дюралевый. Обшивка самолета — полотняная. Вооружение — два неподвижных пулемета в нижнем крыле и один на шкворневой установке у стрелка. Кроме того, истребитель брал 50 кг различных бомб, которые подвешивались под нижним крылом. Площадь крыльев — 25,15 кв.м, вес пустого самолета — 1360 кг, взлетный — 1955 кг. На испытаниях ДИ-6 с двигателем М-25 мощностью 630/700 л. с. показал скорость 372 км/час, хорошую маневренность (время виража — 12 сек.) и потолок (8000 м). Заводы построили 200 самолетов ДИ-6, в том числе в вариантах штурмовика и учебно-тренировочного. В 1939 году в боях с японскими агрессорами в районе Халхин-Гола наши подразделения, вооруженные самолетами ДИ-6, успешно выполняли боевые задания.