Истребитель И-180 разрабатывался по схеме, близкой к модели истребителя И-16. Но, эта модель отличалась улучшенными летно-техническими характеристиками, большой мощностью и размерами. Неудачной оказалась судьба первых 3-х образцов этого самолета. В декабре 1938 года погиб  легендарный Валерий Чкалов, совершая первый полет на первом образце. В сентябре 1939 года  разбился летчик-испытатель Томас Сузи, совершая 53-й  полет на втором опытном образце самолета. В феврале 1940 года состоялся первый полет третьего образца самолета, который, в целом,  успешно прошел заводские  испытания,  и показал высокие летные качества. Его максимальная скорость составила 575 км/ч.

Но, череда неудач самолета И-180 на этом не закончилась.  В мае 1940 года на третьем опытном образце самолета  капотировал опытный пилот Степан Супрун. Приблизительно, через месяц, в июле того же года пилоту НИИ ВВС Афанасию Прошакову пришлось выброситься с парашютом, поскольку ему не удалось усмирить И-180, штопорящего вверх ногами, после этого неуправляемый лайнер вошел в землю. Но, несмотря на все эти неудачи, все-таки продолжили строить первую серию самолета, состоящую из десяти моделей.

В декабре 1939 года были выпущены первые три модели авиалайнера из этой серии,  и прошли серийные испытания. Все десять моделей были изготовлены к первомайскому празднику 1940 года, и из них три самолета приняли участие в Параде, посвященном Первомаю. Цельнометаллическая конструкция истребителя И-180 рассчитана на широкое использование прессованных профилей, и на литье штампованных деталей. Данная схема отличалась тем, что крыло с нулевой стреловидностью по передней кромке было сильно сужено  к законцовкам.

Фюзеляж авиалайнера

Фюзеляж – корпус летательного аппарата, связывающий между собой монокок, выполненный из древесины, крыло с нервюрами и трубчатыми лонжеронами, изготовленными из дюралюминиевых профилей, и носок крыла, выполненный  из  дюралюминия, к которому приклепывалась тесьма, и за ней располагалась обшивка из полотна.  Также из полотна обшивка элеронов и рулей и из дюралюминия оперение.

Шасси самолета

3-х стоечное пирамидальное шасси убирается пневматически. В первом и в последнем полете лайнера была заблокирована уборка шасси. Но,  внезапно самолет И-180 сняли с производства в конце 1940 года, к этому моменту было изготовлено всего 10 образцов самолета. Существует предположение, что в 1940 году молодой А.С. Яковлев стал заместителем наркома авиапрома по новой технике, который сыграл негативную роль во всех моделях самолетов Поликарпова. При этом заместителе не была запущена в серию не одна новая модель самолета Поликарпова, но в тоже время продолжали выпускать  худшие модели самолетов Лавочкина. В авиации действовал принцип партии, что нет незаменимых людей. Безусловно, этот самолет не участвовал в боевых действиях с авиацией люфтваффе.

Вооружение самолета

Самолет оснащался 4-мя синхронными пулеметами ШКАС, из них два пулемета в центроплане, и два пулемета – над двигателем. Но, в таком виде проект не был завершен, поскольку авиазаводы не были подготовлены к освоению нового производства, и поэтому эта модель самолета была перепроектирована и выпускалась смешанной конструкции.